固体激光装置的制作方法

专利名称：固体激光装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及固体激光装置的高可靠化。
背景技术：
在固体激光装置中，由于来自光路外部的粉尘混入而污染设置 在光路中的光学部件，产生激光的透射率下降的问题。另外，粘附在 光学部件表面的粉尘使穿过该光学部件的激光散射，产生使激光的聚 光性降低的问题。另外，存在由附着在光学部件表面的附着物吸收激 光，破坏涂敷在光学部件表面的涂层，同时对光学部件的母材也造成 损伤的问题。
所以，在现有的固体激光加工装置中，为了去除粉尘，通过在 密封的容器内配置光学元件，在该容器内设置气体清洁器，净化容器 内的气体，从而解决上述问题(例如专利文献l)。另外，使用罩体 覆盖光学系统，通过经由滤尘器而从外部导入的清洁气体使罩体内部
加压，从而防止粉尘附着在光学系统上(例如专利文献2)。
专利文献1:特开平5 — 7043号公报(第0013至第0017段，图
专利文献2:特开平8 — 332586号公报(第0028段，图l)

发明内容
为了防止粉尘混入激光光路中，优选如专利文献1所示，将光 学系统配置在完全密封的容器中。但是，由于为了形成完全密封的构 造，需要O型环等密封单元，而且必须使用坚固的箱体构造覆盖在 光学部件周围，从而存在结构复杂，维护性降低，同时还使制造成本 增加的问题。
但是，如专利文献1所述，在具有光学元件数较少的光学系统
的小型激光装置中，收容光学系统的容器较小即可，能够使配置光学 系统的容器密封。另一方面，在例如输出超过lkW这样的大型激光 装置中，光学元件数量增多，光学系统大型化，使收容光学系统的容 器大型化或需要多个，难以使配置光学系统的容器完全密封化。另外， 由于光学元件增加，驱动和冷却光学元件所需的电气配线和冷却配管 也增加，需要大量用于向容器内部配线或配管的孔，从而成为导致容 器密封度下降的主要原因，因而实际上不可能使收容光学系统的容器 完全密封。
为此，在难以使收容光学系统的容器完全密封的激光装置中， 采用下述防尘构造由大致密封的罩体覆盖光学系统，使用导管将各 罩体之间连通，使激光从该导管内通过，但该构造无法得到充分的防 尘效果。所以通常使用下述方法将激光装置配置在无尘室等外部空 气清洁度受到控制的环境中，形成接近完全隔绝来自粉尘的影响的状 态，但在设置激光装置时需要无尘室等，产生成本及设置面积增加、 设置位置受限等问题。
另外，如专利文献2所述，在对外部空气进行净化并送入收容
光学系统的容器内而使容器内为正压的情况下，由于不需要使容器完
全密封，所以也能够用于大型激光装置。但是，由于直接净化外部空
气并送入容器内，只要没有配置在无尘室等中，则会产生下述问题
进行净化的滤尘器在短时间内产生孔眼堵塞，伴随着消耗部件更换而 导致生产率降低或运行成本增加。
此外，在现有的激光装置中，没有对光学系统的空气湿度进行 控制，产生下述问题随着激光装置的周围温度上升而在光学部件上 结露，使光学部件表面的涂层老化，同时使穿过结露的光学部件的激 光的聚光性下降。
本发明就是为了解决所述问题而提出的，其目的在于，提供一 种可靠性高的固体激光装置，其可以基于简单、小型且廉价的结构， 防止光学部件老化及结露，稳定地供给激光。
在本发明所涉及的固体激光装置中，具有激光光源，其具有 固体激光介质和光共振器；光学系统，其传送或遮蔽由上述激光光源
发出的激光；外部壳体，其具有大致密封的构造，在内部配置上述激 光光源和上述光学系统； 一个或多个内部壳体，其设置在上述外部壳 体内部，在内部壳体的内部配置上述激光光源、上述光学系统或上述 光学系统的一部分；以及清洁空气供给单元，其净化上述外部壳体内 的空气，向上述内部壳体内供给该净化后的空气，使上述内部壳体内 的气压高于上述外部壳体内的气压。
发明的效果
由于本发明如上述说明所示，能够将传送或遮蔽激光的光学系 统周围的空气始终维持在清洁的状态，所以即使不配置在无尘室等外 部空气清洁度受到控制的环境中，也能够防止光学部件老化及由于粘 附异物而产生光学部件损伤，具有实现固体激光装置的可靠性提高的 效果。


图1是表示本发明的实施方式1中的固体激光装置的结构的示意图。
图2是表示本发明的实施方式2中的固体激光装置的结构的示意图。
图3是表示本发明的实施方式3中的固体激光装置的结构的示 意图。
图4是表示本发明的实施方式4中的固体激光装置的结构的示意图。
具体实施例方式
实施方式1
图1是表示本发明的实施方式1中的固体激光装置的结构的示 意图。在图1中，1是具有大致密封构造的外部壳体，兼作防止激光 及散射光向外部漏出的保护壳体。在这里，所谓大致密封构造是基于 IEC规格529所规定的异物进入等级，表示具有IP 21至IP 56或与
该等级相当的密封性的构造(下述相同)。2是配置在外部壳体1内 的内部壳体。3是设置在外部壳体1的侧壁面作为除湿单元的除湿器，
将外部壳体1内的水分向外部壳体1外排出。301、 302是示意地表 示外部壳体l内的水分301及向外部壳体1外排出的水分302的虚线。 此外，在本实施方式中，作为除湿器3使用"菱彩x夕二力株式会社" 生产的"SP除湿機口廿一》"，其利用固体高分子电解质膜，电气 分解外部壳体1内的水分301。 4是配置在内部壳体2的顶板部作为 清洁空气供给单元的空气清洁单元，其构成为具有预过滤器401， 其预先除去粒径为数十至数百微米的粉尘；风扇402，其将外部壳体 1内的空气导入至内部壳体2中；以及主过滤器403，其能够除去粒 径小于或等于IO微米的粉尘。在本实施方式中，预过滤器401使用 玻璃纤维，另外，主过滤器403使用HEPA (High Efficiency Particle Air Filter)过滤器，其能够捕获大于或等于99.97%的粒径为0.3微米 的颗粒。404是表示外部壳体1中的空气的点划线，405是表示由空 气清洁单元4导入内部壳体2中的空气的点划线，406是表示从内部 壳体2的排气口 201排向外部壳体1中的空气的点划线。在这里，也 可以利用进入内部壳体2的配线或配管产生的间隙等，而不特别地设 置排气口 201。
5a、 5b表示谐振腔单元，在由罩体大致密封的谐振腔单元5a、 5b的内部配置棒状固体激光介质501a、 501b以及激励光源即半导体 激光器502a、 502b，上述半导体激光器502a、 502b用于使棒状固体 激光介质501a、 501b光激励。此外，在本实施方式中，棒状固体激 光介质501a、 501b使用作为活性介质而掺杂有Nd(钕)的YAG(钇 铝石榴石)晶体，能够从每一个谐振腔单元501a、501b得到大约500W 的激光输出。另外，在图1中未图示，但在实际的谐振腔单元5a、 5b中，设有用于固定棒状固体激光介质501a、 501b的单元、和用于 冷却半导体激光器502a、 502b的单元等。6是TR (Total Reflector) 单元，在大致密封的罩体内部设置全反射镜601及全反射镜支架602， 该全反射镜支架602保持全反射镜601，并且设有全反射镜601的角 度调整机构。7是PR (Partial Reflector)单元，与TR单元6相同地
在大致密封的罩体内部配置部分反射镜701以及全反射镜支架702， 该全反射镜支架702保持部分反射镜701，并且设有部分反射镜701 的角度调整机构。此外，全反射镜601和部分反射镜701构成光共振 器，通过由半导体激光器502a、 502b光激励的棒状固体激光介质 501a、 501b,产生激光8。
901是配置在内部壳体2中的准直透镜，使激光8平行化。902 是准直透镜支架，其保持准直透镜卯l，并且设有沿上下、水平方向 调整准直透镜901的调整机构。10是设置在内部壳体2中的中间遮 光单元，通过利用伺服电动机102使中间遮光镜101插入、远离激光 8的光轴，从而控制激光8的射出、遮蔽。11是配置在内部壳体2 中的安全遮光单元，通过在激光器运行时，利用伺服电动机112使安 全遮光镜111远离激光8的光轴，在激光器停止时，使安全遮光镜 111插入激光8的光轴中，能够可靠地防止激光8向外部射出。
12是光纤入射单元，在大致密封的罩体内部配置结合透镜121 以及结合透镜支架122，该结合透镜支架122保持结合透镜121，并 且具有沿上下、水平、光轴方向调整结合透镜121的调整机构。13 是传送激光的光纤，131是配置在光纤13的激光入射侧的入射侧光 纤连接器，132是配置在光纤13的激光出射侧的出射侧光纤连接器。 入射侧光纤连接器131通过配置在光纤入射单元12上的插座123， 牢固地固定在光纤入射单元12上。使利用准直透镜901而平行化的 激光8由结合透镜121聚光，并导入光纤13中。此外，在用于将光 纤13向外部壳体1外侧取出的开口部中，使用聚氨酯橡胶制的衬垫 14以维持密封性。15a、 15b、 15c、 15d、 15e是设置在各单元之间的 光束导管，用于防止激光8及散射光漏出，虽然未图示，但在它们与 各单元之间的连接部上，使用硅酮橡胶制的O型环，以维持密封性。
根据本实施方式，由于在具有大致密封构造的外部壳体1中设 置内部壳体2，通过由空气清洁单元4使外部壳体1内的空气清洁化 并供给至内部壳体2中，而使内部壳体2内的气压高于外部壳体1 内的气压，所以即使没有配置在无尘室等外部空气清洁度受到控制的 环境中，也能够防止粉尘等异物侵入内部壳体2中，同时使设置在内 部壳体2中的光学部件周围的空气始终维持在清洁状态。另外，由于 即使在内部壳体2中产生逸出气体的情况下，也能够使其与清洁的空
气一起从排气口 201排出，所以即使在由设置在内部壳体2中的光学 部件透射或反射超过lkW的高输出激光的情况下，也可以有效地防
止光学部件的老化及损伤，实现长寿命化。另外，由于能够使定期实 施光学部件清洁的周期变长，所以能够使装置维护所需的停机时间縮
短，并且实现运行成本降低。另外，由于在本实施方式中，PR单元 7及光纤入射单元12经由具有密封构造的光束导管15d、 15e相互连 通，所以能够在PR单元7及光纤入射单元12中始终充满清洁的空 气，得到与配置在内部壳体2中的情况相同的效果。
另外，根据本实施方式，由于采用使具有大致密封构造的外部 壳体1内的空气经由空气清洁单元4进行循环的结构，所以即使在配
置于粉尘量没有受到控制的环境中的情况下，也能够防止空气清洁单 元4中的过滤器在短时间内产生孔眼堵塞，抑制由消耗部件更换导致 的生产率下降及运行成本增加。另外，因为即使在由于进行维护而打 开外部壳体l、内部壳体2的情况下，也能够在短时间内恢复空气的 清洁度，所以能够进一步縮短维护所需的停机时间。
另外，根据本实施方式，由于构成为通过在外部壳体1的侧壁 上设有开口，并设置除湿器3，而将外部壳体1中空气所含有的水分 向外部壳体1外排出，所以即使在设置于温度及湿度没有受到控制的 环境中的情况下，也能够维持外部壳体1内的相对湿度始终小于或等 于设定值，防止光学部件结露，同时不受周围环境影响而始终稳定地 供给激光。
此外，根据本实施方式，由于构成为在兼作保护壳体的单一外 部壳体1中，配置由谐振腔单元5a、 5b、 TR单元6、 PR单元7构成 的激光光源、和用于使由激光光源发出的激光8进入光纤13中的光 学系统这两者，同时在外部壳体1中设置内部壳体2，在该内部壳体 2中配置光学系统，所以能够通过简单且紧凑的结构，有效地改善光 学部件周围的空气清洁度，实现光学部件的长寿命化。此外，由于即 使在存在振动或机械干扰的情况下，也不会使激光光源的光轴和光学
系统的光轴偏离，所以能够防止随着光轴偏移而使光纤13的入射端 面产生损伤，高可靠性地进行激光的光纤传送，供给稳定的激光。
实施方式2
图2是表示本发明的实施方式2中的固体激光装置的结构的示 意图。在本实施方式中，在具有大致密封构造的单一外部壳体1中， 设置2个内部壳体2a、 2b。在第1内部壳体2a中，与上述实施方式 l相同地，配置准直透镜901及中间遮光单元10、安全遮光单元ll。 另外，在第2内部壳体2b中，配置由2台谐振腔单元5a、 5b及全反 射镜601、部分反射镜701构成的激光光源。
如本实施方式所示，由于采用在单一的外部壳体1中设置多个 内部壳体2a、 2b的结构，不仅能够得到与上述实施方式1相同的效 果，而且通过在内部壳体2b中配置谐振腔单元5a、 5b，不仅能够降 低对谐振腔单元5a、 5b个体的密封性的要求，还能够使作为激励光 源使用的半导体激光器501a、 501b的发光部周围始终维持清洁的状 态，所以能够有效地防止半导体激光器501a、 501b的老化，实现长 寿命化。此外，由于不需要通过光束导管密封全反射镜601、部分反 射镜701、谐振腔单元5a、 5b之间的光路，所以还具有易于组装及 维护调整激光光源的效果。
另外，在本实施方式中，示出在第1、第2内部壳体2a、 2b上 分别设置空气清洁单元4a、 4b的结构，但由于第1内部壳体2a和第 2内部壳体2b由光束导管15a连通，所以即使仅在第1、第2内部壳 体2a、 2b中的任意一个上设置空气清洁单元4，也能够维持内部壳 体4内的空气清洁度，不仅可以得到与本实施方式相同的效果，而且 可以减少空气清洁单元4的数量，从而能够实现制造、组装及运行成 本的降低。
另一方面，如果与本实施方式相同地，采用在多个内部壳体2 上设置多个空气清洁单元4的结构，则即使在任意的空气清洁单元4 由于孔眼堵塞等而导致功能下降、或由于故障而停止工作的情况下， 也能够维持各内部壳体2内的空气清洁度，降低空气清洁单元4故障
造成的风险。另外，由于在进行维护等而将内部壳体2在外部空气中 打开时，也能够在复原时短时间地恢复清洁度，所以具有能够縮短随 维护而产生的停机时间的效果。
此外，对于在单一的内部壳体2上设置多个空气清洁单元4的 结构，当然也具有下述效果可以降低空气清洁单元4故障造成的风 险，能够縮短再外部空气中打开时的清洁度恢复时间。
实施方式3
图3是表示本发明的实施方式3中的固体激光装置的结构的示 意图。在本实施方式中，分别针对构成将激光8传送至光纤13的光 学系统单元的准直透镜901、中间遮光单元10、安全遮光单元11， 而设置内部壳体2a、 2b、 2c。根据本实施方式，不仅得到与上述实 施方式1及实施方式2相同的效果，而且由于分别针对各单元而设置 内部壳体2a、 2b、 2c，所以在对各单元实施维护作业时，只要打开 作为对象的单元部分的内部壳体2即可，因此能够有效地降低粉尘等 侵入其他单元的内部壳体2中的风险，进一步提高可靠性。
此外，在本实施方式中，示出在内部壳体2a、 2b、 2c中分别收 容准直透镜901、中间遮光单元IO、安全遮光单元ll的结构，但设 置在内部壳体2中的单元并不限于此。例如，如果是向多个光纤13 中导入激光8的结构，则也可以在内部壳体2内设置用于将激光8 分向多个光路的单元。
总之，只要将包含透射或反射激光8的光学部件的单元设置在 设置于外部壳体1中的内部壳体2中，利用空气清洁单元使光学部件 周围维持清洁的状态，就能够有效地防止光学部件的老化、损伤，得 到高可靠性的固体激光装置。对于配置在外部壳体1中的内部壳体2 的个数、配置在内部壳体中的光学部件数量和种类，只要与大小、结 构以及维护方法等目的对应而恰当地进行设计即可。例如，也可以采 用将激光光源和光学系统这两者设置在一个内部壳体2中的结构。
实施方式4
图4是表示本发明的实施方式4中的固体激光装置的结构的示 意图。此外，在本实施方式中，示出使用非线性光学晶体通过波长变
换技术生成二次谐波的结构。图4中，161是在第1内部壳体2a中 配置在棒状固体激光介质501和全反射镜601之间的声光元件，通过 以恒定周期对共振器损耗施加调制而进行Q开关脉冲振荡。162是声 光元件支架，其保持声光元件161，并且设有声光元件161的角度调 整机构。在本实施方式中，棒状固体激光介质501也使用掺杂有Nd (钕)的YAG (钇铝石榴石)晶体，从设置在第1内部壳体2a中的 激光光源发出波长为1064nm (纳米)，脉宽为60至70ns (纳秒) 左右的基波脉冲光8。
171是设置在第2内部壳体2b中、使基波脉冲光8聚光的聚光 透镜，172是聚光透镜支架，其保持聚光透镜171，并且设有沿上下、 水平方向调整聚光透镜171的调整机构。181是非线性光学晶体，在 本实施方式中，使用长度为15mm的LBO (三硼酸锂)晶体，其在 基波波长为1064nm时生成二次谐波的情况下，满足第2类型的相位 匹配条件。182是非线性光学晶体支架，其保持非线性光学晶体181， 并且设有对非线性晶体181进行温度调节的功能。如果由聚光透镜 171聚光的基波脉冲光8入射至非线性光学晶体181，则基波脉冲光 8的一部分被变换成波长为532nm的二次谐波19。211是施加了双波 长涂层的分离镜，其反射波长为1064nm的光，透射波长为532nm的 光，设置为使二次谐波19的光轴的入射角度为45度。212是保持分 离镜的分离镜支架。入射至非线性光学晶体181的基波脉冲光8中， 一部分被变换为二次谐波19,剩余的维持1064nm的波长穿过非线性 光学晶体181。由此，从非线性光学晶体181射出的激光中混有波长 为1064nm的基波脉冲光8和波长为532nm的二次谐波19。混合有 基波脉冲光8和二次谐波19的激光入射至分离镜211，通过仅使二 次谐波19穿过，能够分离基波脉冲光8和二次谐波19。入射至分离 镜211的基波脉冲光8受分离镜211的反射作用，而使光轴以直角弯 折。此外，由分离镜211反射的基波脉冲光8，由未图示的配置在该 第2内部壳体2b中的吸收器吸收。
利用分离镜211而与基波脉冲光8分离开的二次谐波19，通过 设置在第3内部壳体2c中的准直透镜901而平行化，经由出射窗221 、 设置在外部壳体1侧壁面的出射口 24而向外部射出。此外，222是 出射窗支架，用于将出射窗221固定在第3内部壳体2c的侧壁上， 虽然未图示，但使用氟橡胶制0型环进行密封，以保持出射窗221 固定部的密封性。23是由发泡性PTFE (聚四氟乙烯)制作的环状衬 垫，以维持出射口 24的密封性。
如本实施方式所示，在使用进行Q开关脉冲振荡的激光光源的 情况下，即使在平均输出比较低的情况下，脉冲光的峰值输出也较高， 会使由湿度导致光学部件老化或由异物粘附导致光学部件损伤的风 险增加。如果如本实施方式所示，采用下述结构设置具有大致密封 构造的外部壳体1，使用除湿器3控制外部壳体1内的相对湿度使其 小于或等于规定值，同时在外部壳体1内设置内部壳体2，在内部壳 体2内配置光学部件，使用设置在内部壳体2的顶板部上的空气清洁 单元4，使清洁化后的空气循环，则不仅能够得到与上述实施方式1 至实施方式3相同的效果，而且即使在使用进行Q开关脉冲振荡的 激光光源的情况下，也能够降低光学部件老化、损伤的风险，可以在 高可靠性的基础上，稳定地供给高峰值输出的Q开关脉冲光。
另外，变换至二次谐波19的波长变换效率与非线性光学晶体 181上的基波入射强度的平方大致成正比。由此，为了得到较高的波 长变换效率，需要使基波脉冲光8通过聚光透镜171收縮至小直径。 因此，即使在很少的粉尘等异物粘附在非线性光学晶体181的入射面 的情况下，非线性光学晶体181也易于由聚光后的基波脉冲光8的照 射而破坏。此外，在本实施方式中，由于作为非线性光学晶体181 使用的LBO晶体具有吸湿性，所以在湿度较高的环境中使用的情况 下，会吸收空气中的水分而加快变色等老化。根据本实施方式，不仅 能够得到与上述实施方式1至实施方式3相同的效果，而且由于可以 使非线性光学晶体181周围的空气维持为清洁、且湿度受到控制的空 气，所以可以抑制非线性光学晶体181的老化，同时即使在将基波脉 冲光8聚光为小直径而入射至非线性光学晶体181的情况下，也能够
防止非线性光学晶体181的损伤、破坏，在维持高可靠性的同时高效 地进行波长变换。
在本实施方式中，示出生成二次谐波的非线性光学晶体181使
用LBO晶体的结构，但非线性光学晶体181的种类并不仅限于此。 例如，如果非线性光学晶体181使用KTP (磷酸氧钛钾)晶体，则 基波的吸收系数变大，但由于具有高非线性常数，所以即使基波输出 较低，也可以得到较高的波长变换效率，如果使用周期性极化反转型 的LN (铌酸锂)晶体，则由于能够使相互作用长度(相干长度)变 长，所以即使在使用连续振荡的基波的情况下，也能够高效地进行波 长变换。总之，只要与所期望的规格、性能对应而选择合适的非线性 光学晶体即可。
另外，在本实施方式中，示出生成二次谐波的结构，但波长变 换的种类并仅不限于此，即使在生成更高次的三次谐波或四次、五次 谐波的结构中，只要在内部壳体2中配置非线性光学晶体，就能够得 到与本实施方式相同的效果。另外，并不仅限于生成高次谐波，通过 光参量振荡或和频混合进行波长变换，当然也能够得到相同效果。总 之，只要在内部壳体2中设置进行波长变换的非线性光学晶体，就能 够得到与本实施方式相同的效果。
另外，在本实施方式中，示出使用声光元件161进行Q开关脉 冲振荡的结构，但在使用光电元件进行Q开光脉冲振荡的结构中， 也能够得到与本实施方式相同的效果。另外，作为产生高峰值脉冲的 结构，对于锁模激光器本发明同样适用。例如，对于以CPA (线性 调频脉冲放大)方式放大使用了 KLM (克尔透镜锁模)技术的超短 脉冲光的结构，只要针对作为激光光源的振荡器、延长从振荡器中取 出的激光脉宽的脉冲扩展器、对脉宽扩展后的激光进行放大的再生放 大器、以及压缩放大后激光的脉宽的脉冲压縮器，分别设置内部壳体 2，并控制内部壳体2中的清洁度及湿度，就能够得到与本实施方式 相同的效果。
此外，在上述实施方式1至实施方式4中，示出使用半导体激 光作为使棒状固体激光介质光激励的激励光源，但激励光源的种类并
不仅限于此，使用放电灯作为激励光源，也能够得到相同的效果。
另外，在上述实施方式1至实施方式4中，示出作为用于激光
光源中的固体激光介质，使用掺杂有Nd(钕)的棒状YAG(钇铝石
榴石)晶体的结构，但固体激光介质的母材、活性介质、形状并不仅
限于此。例如，作为固体激光介质也可以使用掺杂有Ti (钛)或Cr (铬)的氧化铝单晶体，还可以使用掺杂有Yb(镱)的片状YAG(钇 铝石榴石)晶体。另外，本发明也能够用于使用所谓半导体激光器作 为激光光源的结构，该半导体激光器利用半导体作为固体激光介质。
另外，在上述实施方式1至实施方式4中，均示出使用HEPA 过滤器作为空气清洁器单元的主过滤器的结构，但空气清洁单元的种 类并不仅限于此。例如，如果使用ULPA (Ultra Low Penetration Air Filter)过滤器作为主过滤器，则能够进一步提高集尘率，并且在想 要除去有机成分物质或离子性物质等的情况下，也可以同时使用化学 过滤器。总之，只要与应除去的杂质或粉尘对应而选定最合适的空气 清洁方法即可。另外，在上述实施方式1至实施方式4中，均示出在 内部壳体的顶板部设置空气清洁单元的结构，但内部壳体上空气清洁 单元的设置位置并不仅限于此，只要与激光光源或光学系统的配置对 应而配置在最合适的位置上即可。
另外，在上述实施方式1至实施方式4中，均示出使用固体高 分子电解质膜方式的除湿器的结构，但除湿器的结构并不仅限于此， 例如，在外部壳体内设置作为干燥剂的硅胶，也能够得到相同的效果。 进而，由于不需要驱动除湿器的电源，所以即使在装置停止时或停电 时，也能够将外部壳体内的湿度维持大致恒定。
另外，如果设置用于监视外部壳体的湿度及内部壳体内的粉尘 量的检测器、在湿度及粉尘量大于或等于规定值的情况下使装置停止 的联锁机构等，则能够进一步提高固体激光装置的可靠性。
工业实用性
本发明所涉及的波长变换激光装置，适用于难以准备用于设置 激光装置的无尘室等情况。
权利要求
1.一种固体激光装置，其特征在于，具有激光光源，其具有固体激光介质和光共振器；光学系统，其传送或遮蔽由上述激光光源发出的激光；外部壳体，其具有大致密封的构造，在内部配置上述激光光源和上述光学系统；一个或多个内部壳体，其设置在上述外部壳体内部，在内部壳体的内部配置上述激光光源、上述光学系统或上述光学系统的一部分；以及清洁空气供给单元，其净化上述外部壳体内的空气，向上述内部壳体内供给该净化后的空气，使上述内部壳体内的气压高于上述外部壳体内的气压。
2. 根据权利要求1所述的固体激光装置，其特征在于， 在上述内部壳体上设置排气口，其将由上述清洁空气供给单元供给至上述内部壳体内的净化空气向上述外部壳体内排出。
3. 根据权利要求1或2所述的固体激光装置，其特征在于， 由导管连通上述内部壳体和下述单元，该单元具有大致密封构造，在内部设置上述光学系统的一部分。
4. 根据权利要求1或2所述的固体激光装置，其特征在于， 具有多个上述内部壳体，由导管将上述内部壳体之间连通。
5. 根据权利要求4所述的固体激光装置，其特征在于， 仅在上述多个内部壳体中的一部分内部壳体上设置上述清洁空气供给单元。
6. 根据权利要求1至5中任意一项所述的固体激光装置，其特 征在于，在1个上述内部壳体上设置多个上述清洁空气供给单元。
7. 根据权利要求l至6中任意一项所述的固体激光装置，其特 征在于，具有除湿单元，其除去上述外部壳体内的水分。
8. 根据权利要求1至7中任意一项所述的固体激光装置，其特征在于，在上述内部壳体内配置非线性光学晶体。
9. 根据权利要求1至8中任意一项所述的固体激光装置，其特 征在于，使上述固体激光介质光激励的激励光源为半导体激光器。
10. 根据权利要求1至8中任意一项所述的固体激光装置，其特 征在于，上述固体激光介质为半导体。
11. 根据权利要求1至10中任意一项所述的固体激光装置，其 特征在于，上述激光光源进行Q开关脉冲振荡。
12. 根据权利要求1至10中任意一项所述的固体激光装置，其 特征在于，激光光源进行锁模脉冲振荡。
全文摘要
本发明提供一种固体激光装置，其具有下述结构具备具有大致密封构造的单一外部壳体(1)，在上述外部壳体(1)内设置一个或多个内部壳体(2)，在部分或全部上述内部壳体(2)上设置将外部壳体(1)内的空气净化并向内部壳体(2)中供给的空气清洁单元(4)，在上述外部壳体(1)内配置包括固体激光介质(501)及光共振器的激光光源(5、6、7)、和传送或遮蔽由上述激光光源产生的激光(8)的光学系统(10、11、901)，同时，将上述激光光源(5、6、7)、及上述光学系统(10、11、901)或其一部分收容在上述内部壳体(2)内，由此能够基于简单、小型且廉价的结构，防止光学部件老化及结露，稳定地供给激光。
文档编号H01S3/02GK101189766SQ200680019748
公开日2008年5月28日 申请日期2006年5月19日 优先权日2005年6月2日
发明者久场一树, 加野润二, 藤川周一 申请人:三菱电机株式会社