特許 6246945 固体レーザ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6246945

(24)【登録日】2017年11月24日

(45)【発行日】2017年12月13日

(54)【発明の名称】固体レーザ装置

(51)【国際特許分類】

   H01S 3/042 20060101AFI20171204BHJP

   H01S 3/093 20060101ALI20171204BHJP

【ＦＩ】

   H01S3/042

   H01S3/093

【請求項の数】13

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-551488(P2016-551488)

(86)(22)【出願日】2015年8月31日

(86)【国際出願番号】JP2015004419

(87)【国際公開番号】WO2016051664

(87)【国際公開日】20160407

【審査請求日】2017年3月24日

(31)【優先権主張番号】特願2014-200180(P2014-200180)

(32)【優先日】2014年9月30日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】306037311

【氏名又は名称】富士フイルム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】村越 大

【審査官】 村井 友和

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−１８６６３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平２−１１８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−７４５８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−１３６３８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５１−２０６９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２３７６３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１９６９１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｓ ３／００−３／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

棒状のレーザロッドと、
直管状に形成されて両端にそれぞれ電極部を有し、前記レーザロッドと長軸同士が平行で、かつ該レーザロッドと間隔を置いて並ぶ状態に配されたレーザロッド励起用ランプと、
前記レーザロッドおよび前記ランプを収容するチャンバとを備えてなる固体レーザ装置において、
前記レーザロッドおよび前記ランプの各々の少なくとも一部を収容して、冷却液が導入される第１水槽部と、
前記レーザロッドを基準にして前記ランプと反対側の位置において、前記チャンバを構成する部材に設けられ、冷却液をチャンバ内に受け入れる外側入口部と、
前記レーザロッドを基準にして前記ランプと反対側の位置において、前記チャンバを構成する部材に設けられ、冷却液をチャンバ外に排出する外側出口部と、
前記ランプの両端の電極部を各々収容して、前記第１水槽部に連通する２つの第２水槽部と、
一端が前記外側入口部に連通し、他端が前記第２水槽部のみに開口する内側入口部とされた冷却液流入通路と、
一端が前記外側出口部に連通し、他端が前記第１水槽部に開口する内側出口部とされた冷却液流出通路と、
が設けられていることを特徴とする固体レーザ装置。

【請求項2】

前記冷却液流入通路が、前記チャンバを構成する壁部材内に穿設されている請求項１に記載の固体レーザ装置。

【請求項3】

前記外側入口部が１つだけ設けられ、
前記冷却液流入通路が、前記１つの外側入口部に連通する１つの一端から他端に向かう部分において前記壁部材内で２つに分岐され、
２つに分岐された冷却液流入通路の他端がそれぞれ前記第２水槽部のみに開口している請求項２に記載の固体レーザ装置。

【請求項4】

前記冷却液流出通路が、前記チャンバを構成する壁部材内に穿設されている請求項１から３のいずれか１項に記載の固体レーザ装置。

【請求項5】

前記内側入口部が、前記電極部の少なくとも一部に対向する位置において、前記第２水槽部に開口している請求項１から４のいずれか１項に記載の固体レーザ装置。

【請求項6】

前記チャンバのレーザロッドを収容する部分とランプを収容する部分とが、互いに分割可能とされている請求項１から５のいずれか１項に記載の固体レーザ装置。

【請求項7】

前記外側入口部および／または外側出口部が、固体レーザ装置の使用時にチャンバの最も鉛直下側の部材となるチャンバ底壁部材に形成されている請求項１から６のいずれか１項に記載の固体レーザ装置。

【請求項8】

前記チャンバに、前記第１水槽部を形成している部分よりもランプ長軸方向に突出した突出部分が形成され、この突出部分内に前記第２水槽部が形成されている請求項１から７のいずれか１項に記載の固体レーザ装置。

【請求項9】

前記ランプの電極部が、ランプ長軸方向に関して、レーザロッドの端部よりも外側に突出している請求項１から８のいずれか１項に記載の固体レーザ装置。

【請求項10】

前記第１水槽部内に、前記レーザロッドおよび前記ランプの各一部を取り囲む集光部材が配設されている請求項１から９のいずれか１項に記載の固体レーザ装置。

【請求項11】

前記第１水槽部の内壁面と前記集光部材との間に間隙が設けられている請求項１０に記載の固体レーザ装置。

【請求項12】

前記集光部材のレーザロッドを取り囲む部分とランプを取り囲む部分とが、互いに分割可能とされている請求項１０または１１に記載の固体レーザ装置。

【請求項13】

前記レーザロッドおよび／または前記ランプの一部を内部に収める管状のフローチューブが設けられ、このフローチューブ内に冷却液が導入される請求項１から１２のいずれか１項に記載の固体レーザ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は固体レーザ装置、特に詳細には、チャンバ内にレーザロッドおよび励起用ランプを収容してなる固体レーザ装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、チャンバ内にレーザロッドおよび励起用ランプを収容してなる固体レーザ装置が種々公知となっており、特許文献１および２には、その種の固体レーザ装置の例が示されている。

【0003】

特許文献１および２に示された固体レーザ装置は基本的に、棒状のレーザロッドと、直管状に形成されて両端にそれぞれ電極部を有するレーザロッド励起用ランプとを備え、それらを長軸同士が平行で、かつ互いに間隔を置いて並ぶ状態にしてチャンバ内に配置してなるものである。

【0004】

上記のような固体レーザ装置においては、レーザロッド励起用ランプが発熱し、またこのランプからの光が照射されるレーザロッドも温度上昇するので、それら両者を効率良く冷却することが必要となる。特許文献１および２には、そのような冷却を行うための構造についても開示がなされている。

【0005】

特許文献１および２に示された冷却構造は、上側に直管状のランプを、その下側に棒状のレーザロッドを配し、レーザロッドよりも下方から上向きに延ばした冷却液通路に冷却液を供給し、この冷却液通路を途中で２つに分岐させて、下側の分岐通路からレーザロッドの周囲に冷却液を供給し、またそれと並列的に、上側の分岐通路からランプの周囲に冷却液を供給するものである。そして、レーザロッドおよびランプを冷却した後の冷却液は、１つの通路で合流させて、冷却液から徐熱する熱交換器等に戻されるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平10-190094号公報

【特許文献2】特開昭63-228781号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、特許文献１および２に示された冷却構造は、レーザロッド励起用ランプの中でも特に高温になりやすい、両端の電極近辺を冷却する効果が低いことが認められている。

【0008】

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、チャンバ内にレーザロッドおよびレーザロッド励起用ランプを収容してなる固体レーザ装置において、ランプの電極近辺を効率良く冷却することができる固体レーザ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明による固体レーザ装置は、
棒状のレーザロッドと、
直管状に形成されて両端にそれぞれ電極部を有し、レーザロッドと長軸同士が平行で、かつレーザロッドと間隔を置いて並ぶ状態に配されたレーザロッド励起用ランプと、
レーザロッドおよびランプを収容するチャンバとを備えてなる固体レーザ装置において、
レーザロッドおよびランプの各々の少なくとも一部を収容して、冷却液が導入される第１水槽部と、
レーザロッドを基準にしてランプと反対側の位置において、チャンバを構成する部材に設けられ、冷却液をチャンバ内に受け入れる外側入口部と、
レーザロッドを基準にしてランプと反対側の位置において、チャンバを構成する部材に設けられ、冷却液をチャンバ外に排出する外側出口部と、
ランプの両端の電極部を各々収容して、第１水槽部に連通する２つの第２水槽部と、
一端が上記外側入口部に連通し、他端が第２水槽部のみに開口する内側入口部とされた冷却液流入通路と、
一端が上記外側出口部に連通し、他端が第１水槽部に開口する内側出口部とされた冷却液流出通路と、
が設けられていることを特徴とするものである。

【0010】

なお、上記の冷却液流入通路は、チャンバを構成する壁部材内に穿設されていることが望ましい。

【0011】

また、本発明の固体レーザ装置においては、
上記外側入口部が１つだけ設けられ、
冷却液流入通路が、上記１つの外側入口部に連通する１つの一端から他端に向かう部分においてチャンバの壁部材内で２つに分岐され、
２つに分岐された冷却液流入通路の他端がそれぞれ第２水槽部のみに開口していることが望ましい。

【0012】

他方、上記冷却液流出通路も、チャンバを構成する壁部材内に穿設されていることが望ましい。

【0013】

また、上記内側入口部は、電極部の少なくとも一部に対向する位置において、第２水槽部に開口していることが望ましい。

【0014】

また、チャンバのレーザロッドを収容する部分とランプを収容する部分とは、互いに分割可能とされていることが望ましい。

【0015】

また、上記外側入口部および／または外側出口部は、固体レーザ装置の使用時にチャンバの最も下側の部材となるチャンバ底壁部材に形成されていることが望ましい。

【0016】

また、チャンバには、第１水槽部を形成している部分よりもランプ長軸方向に突出した突出部分が形成され、この突出部分内に第２水槽部が形成されていることが望ましい。

【0017】

またランプの電極部は、ランプ長軸方向に関して、レーザロッドの端部よりも外側に突出していることが望ましい。

【0018】

また第１水槽部内には、レーザロッドおよびランプの各一部を取り囲む集光部材が配設されていることが望ましい。

【0019】

また、第１水槽部の内壁面と上記集光部材との間には、間隙が設けられていることが望ましい。

【0020】

さらに、集光部材のレーザロッドを取り囲む部分とランプを取り囲む部分とは、互いに分割可能とされていることが望ましい。

【0021】

また、本発明の固体レーザ装置においては、レーザロッドおよび／またはランプの一部を内部に収める管状のフローチューブが設けられ、このフローチューブ内に冷却液が導入されてもよい。

【発明の効果】

【0022】

本発明の固体レーザ装置によれば、ランプの電極部を効率良く冷却することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る固体レーザ装置を示す側断面図

【図2】図１に示す固体レーザ装置のＡ−Ａ線に沿った部分を示す立断面図

【図3】図１に示す固体レーザ装置のＢ−Ｂ線に沿った部分を示す立断面図

【図4】図１に示す固体レーザ装置のＣ−Ｃ線に沿った部分を示す平断面図

【図5】図１に示す固体レーザ装置のＤ−Ｄ線に沿った部分を示す平断面図

【図6】図１に示す固体レーザ装置のＥ−Ｅ線に沿った部分を示す平断面図

【図7】図１に示す固体レーザ装置のＦ−Ｆ線に沿った部分を示す平断面図

【図8】図１に示す固体レーザ装置の要部を示す斜視図

【図9】本発明の第２の実施形態に係る固体レーザ装置を示す側断面図

【図10】図９に示す固体レーザ装置の一部を示す平面図

【図11】本発明の第３の実施形態に係る固体レーザ装置を示す側断面図

【図12】図１１に示す固体レーザ装置の一部を示す平面図

【図13】図１１に示す固体レーザ装置の一部を示す立面図

【図14】本発明の第４の実施形態に係る固体レーザ装置を示す側断面図

【図15】図１４に示す固体レーザ装置の一部を示す平面図

【図16】本発明の固体レーザ装置における変形例を示す立断面図

【図17】本発明の固体レーザ装置における変形例を示す平面図

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。まず図１〜図８を参照して、本発明の第１の実施形態に係る固体レーザ装置１０について説明する。図１はこの固体レーザ装置１０の側断面形状を示すものであり、図２および図３はそれぞれ図１のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線に沿った部分の断面形状を示す立断面図、図４、図５、図６および図７はそれぞれ図１のＣ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線、Ｅ−Ｅ線およびＦ−Ｆ線に沿った部分の断面形状を示す平断面図、そして図８はこの固体レーザ装置１０のレーザチャンバを示す斜視図である。なお図４〜図７では、不要な部分を適宜省いて示している。また以下では、図１中での左右方向を固体レーザ装置１０における左右方向と称することとする。

【0025】

図１に示されるようにこの固体レーザ装置１０は、レーザチャンバ１１と、一部がこのレーザチャンバ１１内に収容される棒状のレーザロッド（固体レーザ媒質）１２と、全体として直管状に形成されてその一部がレーザチャンバ１１内に収容されるフラッシュランプ１３とを有している。このフラッシュランプ１３は、レーザロッド１２と長軸同士が平行で、かつレーザロッド１２と間隔を置いて並ぶ状態に配されている。

【0026】

なおレーザロッド１２およびフラッシュランプ１３は、長軸同士が厳密に平行となる状態に配置する他、長軸同士がある程度の範囲内において互いに角度をなす、平行に近い状態に配置されても構わない。本明細書では、そのような状態も「長軸同士が平行」であることに含むものとする。

【0027】

図８にも明示されているようにレーザチャンバ１１は、中央部に概略直方体状の空間である第１水槽部２１を有している。またレーザチャンバ１１は左右に突出した部分１１ａを有し、それらの突出部分１１ａには、各々水平方向に延びる円柱状の空間である第２水槽部２２が形成されている。これらの第２水槽部２２は、それぞれ第１水槽部２１に連通している。また上記突出部分１１ａの下方において、第１水槽部２１の左右に位置する縦壁部材１１ｂには、それぞれレーザロッド１２を挿通させる円柱状のロッド保持孔２３が穿設されている。

【0028】

レーザロッド１２は、例えばアレキサンドライト（Ｃｒ:ＢｅＡｌ₂Ｏ₃）、ネオジムＹＡＧ（Ｎｄ：ＹＡＧ）、チタンサファイア（Ｔｉ:Ａｌ₂Ｏ₃）等の固体レーザ結晶がロッド状に加工されてなるものである。なお、レーザロッド１２としては上に挙げたものに限らず、その他公知のものが適宜用いられてもよい。

【0029】

フラッシュランプ１３は、上記レーザロッド１２を励起するための励起光源であり、両端にそれぞれ電極１３ａを有している。なお本明細書においては、電極１３ａが形成されているランプ端部から、それよりも中央側の発光部分の端部までの部分１３ｂを、電極部と称することとする。２つの電極１３ａにはそれぞれ導線１３ｃが接続され、それらの導線１３ｃを介してフラッシュランプ１３が点灯用光源に接続される。

【0030】

なおフラッシュランプ１３としてより詳しくは、例えばキセノン・フラッシュランプ等が適用可能である。また、本発明の固体レーザ装置における励起光源としては、このようなフラッシュランプ１３に限らず、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）を複数並べて透明な直管内に配置することにより、全体が棒状に形成されたもの等が適用されてもよい。

【0031】

フラッシュランプ１３は、主に電極部１３ｂがそれぞれ第２水槽部２２内に位置し、主に発光部が第１水槽部２１内に位置する状態にしてレーザチャンバ１１内に配置される。そして、フラッシュランプ１３の両端部にランプ保持部材２５を例えば嵌合させ、それら１対のランプ保持部材２５を各々突出部分１１ａに例えばネジ止めすることによって、フラッシュランプ１３がレーザチャンバ１１内に収容、固定される。なお、第２水槽部２２の外端の外周位置にＯリングが配され、各ランプ保持部材２５はこのＯリングを介して突出部分１１ａに圧接する状態とされる。それにより、第２水槽部２２とレーザチャンバ１１の外とが液密状態に保たれる。図１では、それらのＯリングを概略的に黒丸で示している。

【0032】

一方レーザロッド１２は、前記縦壁部材１１ｂのロッド保持孔２３に左右端部を各々挿通させ、ロッド保持孔２３から外に出た部分をロッド保持部材２７に保持させ、それらのロッド保持部材２７を中間部材２６に例えばネジ止めすることによって、レーザチャンバ１１内に収容、固定される。なお、レーザロッド１２の端部の外周面にＯリングが嵌着され、各ロッド保持部材２７はこのＯリングを介して中間部材２６に圧接する状態とされる。それにより第１水槽部２１の内部が、レーザチャンバ１１の外と液密状態に保たれる。それらのＯリングも、図１中では概略的に黒丸で示している。

【0033】

ここで、レーザロッド１２およびフラッシュランプ１３の保持は、以上述べた構造とは別の構造を適用して行っても構わない。またレーザロッド１２およびフラッシュランプ１３は、それぞれ全体がレーザチャンバ１１内に収容されてもよいし、あるいは一部のみがレーザチャンバ１１内に収容されてもよい。

【0034】

第１水槽部２１内には、集光部材３９が配置されている。なお図１では、この集光部材３９の上部の一部だけを示している。集光部材３９は図２および図３に示す通り、レーザロッド１２およびフラッシュランプ１３を取り囲む形状のものであり、その内壁面３９ａの上には、フラッシュランプ１３が発した光を拡散反射させる拡散部材が層状に形成されている。それによりレーザロッド１２は、フラッシュランプ１３が発した光によって一様に照射されるようになる。

【0035】

こうして、フラッシュランプ１３から発せられた光が照射されることによりレーザロッド１２が励起され、誘導放出によりレーザロッド１２からコヒーレントな特定波長の光が放出される。なおレーザロッド１２の両端からその軸外方、つまり図１において左方および右方に離れた位置には、レーザロッド１２から放出された光を共振させる共振器ミラーが配置されるが、それらは本発明と直接関係しないので図示を省略する。

【0036】

ここで、上記の集光部材３９は省かれても構わない。その場合は、第１水槽部２１の周壁となるレーザチャンバ１１の部分に、拡散部材を層状に形成しておくのが望ましい。

【0037】

次に、レーザロッド１２およびフラッシュランプ１３を冷却するための構造について説明する。特に図８に明示されるようにレーザチャンバ１１の１つの側面には、第１水槽部２１よりも低い位置において、１つの外側入口部３１が開口している。この外側入口部３１は、固体レーザ装置１０の使用時にレーザチャンバ１１の最も下側の部材となる底壁部材１１ｃの側面に開口している。外側入口部３１は、レーザロッド１２を基準にしてフラッシュランプ１３と反対側の位置において開口している。ここで、上記の「反対側」とは、レーザロッド１２、フラッシュランプ１３および外側入口部３１を、レーザロッド１２、フラッシュランプ１３の長軸を含む面に写影したとき、レーザロッド１２を真ん中に置いてその外側にフラッシュランプ１３および外側入口部３１が位置する状態を意味するものである。

【0038】

レーザチャンバ１１内には、上記の外側入口部３１に連通した通路３２と、この通路３２から２つに分岐した分岐通路３３とからなる冷却液流入通路が形成されている。通路３２は上記底壁部材１１ｃ内に穿設され、同じく底壁部材１１ｃ内に穿設された２つの分岐通路３３に分岐されている。各分岐通路３３は、底壁部材１１ｃ内を延びてから立ち上がって縦壁部材１１ｂ内を垂直方向に延び、突出部分１１ａ内を斜めに延びてから水平方向に延び、最後は１つの第２水槽部２２のみに開口している。この開口した部分は、第２水槽部２２に連なる内側入口部３４とされている。つまり、通路３２と分岐通路３３とからなる冷却液流入通路は、一端が外側入口部３１に連通し、他端が第２水槽部２２のみに開口する内側入口部３４とされたものである。

【0039】

なおフラッシュランプ１３の電極部１３ｂは、ランプ長軸方向に関して、レーザロッド１２の端部よりも外側に突出している。そして上記外側入口部３１は、電極部１３ｂに対向する位置において、第２水槽部２２に開口している。

【0040】

また、２つの縦壁部材１１ｂに対して直角に配された１つの縦壁部材１１ｄには、１つの外側出口部３５が開口している。この外側出口部３５は、レーザロッド１２を基準にしてフラッシュランプ１３と反対側の位置において開口している。ここで、上記の「反対側」とは、レーザロッド１２、フラッシュランプ１３および外側出口部３５を、レーザロッド１２、フラッシュランプ１３の各長軸を含む面に写影したとき、レーザロッド１２を真ん中に置いてその両外側にフラッシュランプ１３および外側出口部３５が位置する状態を意味するものである。

【0041】

そして上記縦壁部材１１ｄには、一端が外側出口部３５に連通し、他端が第１水槽部２１に開口する内側出口部３７とされた冷却液流出通路３６が穿設されている。この冷却液流出通路３６は、その下端が第１水槽部２１の下端と整合するようになる上下位置に設けられている。なお外側出口部３５は、レーザチャンバ１１の側面に設ける他、レーザチャンバ１１の底面、つまりより具体的には、底壁部材１１ｃの下面に開口させてもよい。これは、外側入口部３１についても同様である。

【0042】

以下、上記の構成によるレーザロッド１２およびフラッシュランプ１３の冷却について説明する。図８に示すように外側入口部３１には、図示外の冷却液循環系から送られた冷却水等の冷却液（冷媒）が流入する。なお、外側入口部３１への冷却液の供給は、外側入口部３１に接続された配管やホース等によってなされる。また冷却液の供給は、特に循環系を用いずに、いわゆる使い捨ての形態でなされてもよい。

【0043】

外側入口部３１に流入した冷却液は、通路３２、分岐通路３３、内側入口部３４を経て、２つの第２水槽部２２の各々内に供給される。フラッシュランプ１３の電極部１３ｂは、通常、発光部よりも特に高温になりやすくなっている。そのような電極部１３ｂを収容している第２水槽部２２に最初に冷却液を供給すれば、まだ温度上昇していない冷却液によって電極部１３ｂが効率良く冷却され得る。

【0044】

また、電極部１３ｂの冷却効率を高める上では、第２水槽部２２に供給する冷却液の流量を多くすることが望まれるが、本装置では、冷却液を第２水槽部２２と第１水槽部２１に同時に供給することはしないで、まず第２水槽部２２のみに供給するようにしているので、第２水槽部２２に供給する冷却液の流量が多く確保される。よって、この点からも、電極部１３ｂが効率良く冷却され得る。

【0045】

２つの第２水槽部２２の各々を流れた冷却液は、次に第１水槽部２１内に流入して、この第１水槽部２１内に収容されているフラッシュランプ１３の発光部およびレーザロッド１２を冷却する。なお本実施形態では、第１水槽部２１内に集光部材３９が配置されているが、冷却液はこの集光部材３９の内側および外側を流れて、フラッシュランプ１３の発光部およびレーザロッド１２を冷却する。

【0046】

第１水槽部２１内を流れた冷却液は、内側出口部３７から冷却液流出通路３６に流入し、外側出口部３５からレーザチャンバ１１の外に流出する。この流出した冷却液は、外側出口部３５に接続された配管やホース等を介して、例えば冷却液循環系に設けられた熱交換器に送られ、そこで熱交換によって除熱された後、再び外側入口部３１に供給される。あるいは、前述したように冷却液循環系には戻さずに、そのまま使い捨てとされても構わない。

【0047】

なおレーザロッド１２やフラッシュランプ１３は、保守点検や整備、あるいは交換等のためにレーザチャンバ１１から取り外されることもある。その際に、第１水槽部２１や第２水槽部２２に冷却液が残っていると、レーザチャンバ１１から冷却液が漏出することもある。しかし本実施形態に係る固体レーザ装置１０においては、その使用状態において、外側入口部３１および外側出口部３５が第１水槽部２１および第２水槽部２２よりも鉛直方向下側に位置するので、冷却液をそれらの外側入口部３１および外側出口部３５から容易に抜き取り可能となり、よって上記の事態を招くことを防止できる。

【0048】

また、通路３２および分岐通路３３からなる冷却液流入通路および冷却液流出通路３６を、レーザチャンバ１１を構成する部材内に穿設すれば、通路による凹凸等が無い、簡潔な構成の固体レーザ装置１０とすることができる。

【0049】

次に図９および図１０を参照して、本発明の第２の実施形態に係る固体レーザ装置４０について説明する。なおこれらの図において、先に説明した図１〜図８中のものと同等の要素には同番号を付してあり、それらについての説明は特に必要の無い限り省略する（以下、同様）。

【0050】

図９はこの固体レーザ装置４０の側断面形状を示すものである。図示の通りこの固体レーザ装置４０は、前述した第１の実施形態に係る固体レーザ装置１０と比べると、レーザチャンバが上下２つに分割されている点が基本的に異なるものである。すなわち本実施形態において、レーザチャンバは、フラッシュランプ１３を収容する上側レーザチャンバ１１Ｕと、この上側レーザチャンバ１１Ｕと互いに分割された下側レーザチャンバ１１Ｌとから構成されている。また、両レーザチャンバ１１Ｕ、１１Ｌが分割されたことに対応して、第２水槽部２２に近い部分において、分岐通路３３の形状も一部変更されている。

【0051】

上側レーザチャンバ１１Ｕと下側レーザチャンバ１１Ｌとは、例えばネジ止め等によって一体化される。上側レーザチャンバ１１Ｕと下側レーザチャンバ１１Ｌにはそれぞれ第１水槽部２１が形成されており、上側レーザチャンバ１１Ｕと下側レーザチャンバ１１Ｌとが一体化されると、各々の第１水槽部２１が一つの空間となって、第１の実施形態に係る固体レーザ装置１０におけるのと同様の第１水槽部２１が構成される。

【0052】

固体レーザ装置４０の保守、点検、フラッシュランプ１３の交換等の作業を行う際には、上側レーザチャンバ１１Ｕと下側レーザチャンバ１１Ｌとが分離される。それにより、下側レーザチャンバ１１Ｌに収容されているレーザロッド１２のアライメントを崩すことなく、フラッシュランプ１３の交換等を行うことが可能になる。

【0053】

上側レーザチャンバ１１Ｕの下面と合わせられる下側レーザチャンバ１１Ｌの上面には、図１０に示されるように、第１水槽部２１および２つの分岐通路３３を外側から囲う状態にして、Ｏリング４１が配設されている。そこで、上側レーザチャンバ１１Ｕと下側レーザチャンバ１１Ｌとを一体化させたとき、このＯリング４１の内側と外側とが液密状態に保たれるので、第１水槽部２１や分岐通路３３から冷却液がチャンバ外に漏出することが防止される。

【0054】

次に図１１〜図１３を参照して、本発明の第３の実施形態に係る固体レーザ装置５０について説明する。図１１はこの固体レーザ装置５０の側断面形状を示すものである。図示の通りこの固体レーザ装置５０は、前述した第２の実施形態に係る固体レーザ装置４０と比べると、集光部材が設けられている点が基本的に異なるものである。すなわち本実施形態では、図１３に立面形状を示す上側集光部材３９Ｕと下側集光部材３９Ｌとからなる集光部材が、第１水槽部２１の中に配設されている。

【0055】

上側集光部材３９Ｕと下側集光部材３９Ｌとからなる集光部材は、第１の実施形態において用いられている集光部材３９と同じ作用を果たすものである。ただし本実施形態においては、上側レーザチャンバ１１Ｕと下側レーザチャンバ１１Ｌとを互いに分離する際に、上側集光部材３９Ｕと下側集光部材３９Ｌも互いに分離可能となっている。そこで、フラッシュランプ１３の交換等をより容易に行うことができる。

【0056】

そして、図１１および、下側レーザチャンバ１１Ｌの平面形状を示す図１２に示されている通り、上側集光部材３９Ｕおよび下側集光部材３９Ｌの外面と、第１水槽部２１の周囲壁となっている上側レーザチャンバ１１Ｕおよび下側レーザチャンバ１１Ｌの内壁面との間には、適宜数のスペーサ５１が配置されている。これにより、上側集光部材３９Ｕおよび下側集光部材３９Ｌの外面と、第１水槽部２１の周囲壁との間に適宜の間隙が形成され、そこを冷却液が流通可能となって冷却効果が高められる。

【0057】

次に図１４および図１５を参照して、本発明の第４の実施形態に係る固体レーザ装置６０について説明する。図１４はこの固体レーザ装置６０の側断面形状を示すものであり、また図１５は下側レーザチャンバ１１Ｌの平面形状を示すものである。

【0058】

図示の通りこの固体レーザ装置６０は、前述した第３の実施形態に係る固体レーザ装置５０と比べると、集光部材の保持に係る構成が基本的に異なるものである。すなわち本実施形態では、上側集光部材３９Ｕおよび下側集光部材３９Ｌの外面に、適宜数の突起６１が形成されている。これにより、上側集光部材３９Ｕおよび下側集光部材３９Ｌの外面と、第１水槽部２１の周囲壁との間に適宜の間隙が形成され、そこを冷却液が流通可能となって冷却効果が高められる。

【0059】

なお本発明の固体レーザ装置においては、図１６に示すように、レーザロッド１２およびフラッシュランプ１３を内部に収めるフローチューブ７１を第１水槽部２１の中に配置し、このフローチューブ７１の内部において冷却液を流通させるようにしてもよい。そうする場合、フローチューブ７１の外側でも冷却液が流れるようにしても構わない。

【0060】

また本発明の固体レーザ装置においては、レーザロッド１２とフラッシュランプ１３との間に、フラッシュランプ１３が発する励起光に含まれる紫外域の光をカットするＵＶカットフィルター７２を配置するのが望ましい。そのようなＵＶカットフィルター７２は、例えば前述した上側レーザチャンバ１１Ｕおよび下側レーザチャンバ１１Ｌ並びに、上側集光部材３９Ｕおよび下側集光部材３９Ｌが適用される場合は、図１７に示すように下側集光部材３９Ｌの上に配置し、その上に配される上側集光部材３９Ｕ（図示せず）と下側集光部材３９Ｌとで挟持して固定するのが好ましい。

【0061】

上述のＵＶ（ultra violet：紫外線）カットフィルター７２を設けておくことにより、励起光に含まれる紫外域の光によってレーザロッド１２が変色してしまう、いわゆるソラリゼーションを抑えることができる。

【0062】

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明の固体レーザ装置は上記実施形態に限定されるものではなく、それらの実施形態の構成から種々の変更を施したものも本発明の範囲に含まれる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】