(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ発振器と、
前記レーザ発振器の後段に縦列配置された１つ以上のレーザ増幅器とを備え、
前記レーザ発振器は、ガス状のレーザ媒質を封止してレーザ光を取り出すための出力鏡を有し、
前記レーザ増幅器は、ガス状のレーザ媒質を封止してレーザ光の通過を許容するための入射窓および出力窓を有し、
前記レーザ発振器および前記レーザ増幅器に連結されたチャンバーであって、前記レーザ発振器の出力鏡、前記レーザ増幅器の入射窓および、該出力鏡から該入射窓までの空間を外気から隔離するチャンバーをさらに備え、
前記チャンバーの空間には、不活性ガスが封入されており、
前記チャンバーのガス圧と、前記レーザ発振器または前記レーザ増幅器のガス圧との圧力差が、１０Ｔｏｒｒ以下であり、
前記レーザ発振器または前記レーザ増幅器のガス圧が、５０〜３００Ｔｏｒｒであることを特徴とするガスレーザ装置。
【請求項２】
前記チャンバーのガス圧と、前記レーザ発振器または前記レーザ増幅器のガス圧が等しいことを特徴とする請求項１記載のガスレーザ装置。
【請求項３】
レーザ発振器と、
前記レーザ発振器の後段に縦列配置された２つ以上のレーザ増幅器とを備え、
前記レーザ増幅器は、ガス状のレーザ媒質を封止してレーザ光の通過を許容するための入射窓および出力窓を有し、
隣接する２つの前記レーザ増幅器にそれぞれ連結されたチャンバーであって、前段のレーザ増幅器の出力窓、後段のレーザ増幅器の入射窓および、該出力窓から該入射窓までの空間を外気から隔離するチャンバーをさらに備え、
前記チャンバーの空間には、不活性ガスが封入されており、
前記チャンバーのガス圧と、前段のレーザ増幅器および後段のレーザ増幅器の少なくとも一方のガス圧との圧力差が、１０Ｔｏｒｒ以下であり、
前段または後段のレーザ増幅器のガス圧が、５０〜３００Ｔｏｒｒであることを特徴とするガスレーザ装置。
【請求項４】
前記チャンバーのガス圧と、前段のレーザ増幅器または後段のレーザ増幅器のガス圧が等しいことを特徴とする請求項３記載のガスレーザ装置。
【請求項５】
前記チャンバーに封入される不活性ガスは、窒素、ヘリウム、アルゴンまたは乾燥空気であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のガスレーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ発振器およびレーザ増幅器が縦列配置されたガスレーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のガスレーザ装置（例えば、特許文献１）において、レーザ発振器にはレーザ光の取り出しのための出力鏡が設けられ、レーザ増幅器にはレーザ光の入射および出射のための光学窓が設けられる。レーザ発振器で発振したレーザ光は、出力鏡から取り出され、続いてレーザ増幅器の入射窓を通過し、レーザ増幅器で増幅された後、レーザ増幅器の出射窓を通過して外部に供給される。この場合、レーザ発振器とレーザ増幅器との間の空間またはレーザ増幅器間の空間は、外気に曝されており、外気と同じ大気圧である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−１２９９８８号公報（第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の構造では、レーザ光がレーザ発振器からレーザ増幅器へ、あるいは複数のレーザ増幅器を伝播するごとに、一部反射鏡（一部透過鏡）あるいは全透過鏡を通過する必要がある。これらの透過鏡をレーザ光が通過するとき、透過鏡がレーザ光の一部を吸収して、透過鏡の中心部分の温度が上昇するため、透過鏡に不均一な温度分布が発生する。これにより透過鏡に屈折率分布を生じ、熱レンズ効果と呼ばれる現象が発生する。熱レンズは、レーザ光のビーム径が変動する原因となる。また、熱レンズの大きさは、透過鏡の吸収率によって変化するため、透過鏡の吸収率のばらつきや経時変化に起因して吸収率が変化すると、ビーム径の変動量が一定とならず、制御も困難である。
【０００５】
さらに、従来の構造では、レーザ発振器とレーザ増幅器との間の空間、あるいはレーザ増幅器間の空間は外気に曝されている。そのため外気の湿度が高いときや吸収性ガスが浮遊していたりすると、水蒸気やガスがレーザ光を吸収し、このことによりレーザ光が通過する大気に温度分布が発生して、屈折率が変化する。このためレーザ光のビーム径が変動したり、レーザ光軸が湾曲するガスレンズ効果と呼ばれる現象が発生する。
【０００６】
近年、高出力の炭酸ガスレーザを必要とするアプリケーションが注目され始めており、このためには炭酸ガスレーザを多段増幅器によって増幅する必要がある。この場合、透過鏡の材料として、一般的なＺｎＳｅを使用すると、上記熱レンズの影響が無視できないほど大きくなり、ビーム径の制御が著しく困難になる。
【０００７】
一方、最近になって透過鏡の材料としてＣＶＤダイヤモンドが実用化され始めている。ＣＶＤダイヤモンドを使用すると上記熱レンズの影響を小さくできる。しかしながら、ＣＶＤダイヤモンドは非常に高価であるという難点がある。
【０００８】
本発明の目的は、ガスレンズ効果の影響を低減でき、安定したビーム径および光軸を持つレーザ光を供給できるガスレーザ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係るガスレーザ装置は、レーザ発振器と、
前記レーザ発振器の後段に縦列配置された１つ以上のレーザ増幅器とを備え、
前記レーザ発振器は、ガス状のレーザ媒質を封止してレーザ光を取り出すための出力鏡を有し、
前記レーザ増幅器は、ガス状のレーザ媒質を封止してレーザ光の通過を許容するための入射窓および出力窓を有し、
前記レーザ発振器および前記レーザ増幅器に連結されたチャンバーであって、前記レーザ発振器の出力鏡、前記レーザ増幅器の入射窓および、該出力鏡から該入射窓までの空間を外気から隔離するチャンバーをさらに備え、
前記チャンバーの空間には、不活性ガスが封入されており、
前記チャンバーのガス圧と、前記レーザ発振器または前記レーザ増幅器のガス圧との圧力差が、１０Ｔｏｒｒ以下であり、
前記レーザ発振器または前記レーザ増幅器のガス圧が、５０〜３００Ｔｏｒｒであることを特徴とする。
【００１０】
また本発明に係るガスレーザ装置は、レーザ発振器と、
前記レーザ発振器の後段に縦列配置された２つ以上のレーザ増幅器とを備え、
前記レーザ増幅器は、ガス状のレーザ媒質を封止してレーザ光の通過を許容するための入射窓および出力窓を有し、
隣接する２つの前記レーザ増幅器にそれぞれ連結されたチャンバーであって、前段のレーザ増幅器の出力窓、後段のレーザ増幅器の入射窓および、該出力窓から該入射窓までの空間を外気から隔離するチャンバーをさらに備え、
前記チャンバーの空間には、不活性ガスが封入されており、
前記チャンバーのガス圧と、前段のレーザ増幅器および後段のレーザ増幅器の少なくとも一方のガス圧との圧力差が、１０Ｔｏｒｒ以下であり、
前段または後段のレーザ増幅器のガス圧が、５０〜３００Ｔｏｒｒであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、レーザ発振器とレーザ増幅器との間あるいはレーザ増幅器間に外気から隔離された空間を形成するためのチャンバーを設けて、チャンバー空間を不活性ガス封入状態に保つことによって、チャンバー空間におけるレーザ光の吸収を低減できる。その結果、ガスレンズ効果を抑制でき、レーザ光のビーム径および光軸を安定化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１によるレーザ装置を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態２によるレーザ装置を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１によるレーザ装置を示す構成図である。レーザ装置は、レーザ発振器１と、レーザ発振器１の後段に縦列配置された複数のレーザ増幅器２，１２とを備える。ここでは、２つのレーザ増幅器を配置した例を説明するが、１つまたは３つ以上のレーザ増幅器を配置してもよい。
【００１６】
レーザ発振器１は、光共振器を構成する全反射鏡３および部分反射鏡４と、レーザガスを循環させるための送風機５と、レーザガス流６を放電励起するための一対の放電電極７と、レーザガスを封入するためのハウジングなどを備える。このハウジングには、レーザガスを供給するためのレーザガスボンベ１５と、レーザガス圧を計測するための圧力計１７が接続される。部分反射鏡４は、ハウジングに装着されてレーザガスを封止するとともに、レーザ光を取り出すための出力鏡として機能する。
【００１７】
１段目のレーザ増幅器２は、レーザ光の入射側に配置された全透過鏡８と、レーザ光の射出側に配置された全透過鏡１３と、レーザガスを循環させるための送風機５と、レーザガス流６を放電励起するための一対の放電電極７と、レーザガスを封入するためのハウジングなどを備える。このハウジングには、レーザガスを供給するためのレーザガスボンベ１５と、レーザガス圧を計測するための圧力計１７が接続される。全透過鏡８は、ハウジングに装着されてレーザガスを封止するとともに、レーザ光の入射窓として機能する。全透過鏡１３もハウジングに装着されてレーザガスを封止するとともに、レーザ光の出力窓として機能する。
【００１８】
２段目のレーザ増幅器１２も、レーザ増幅器２と同様な構成を有し、レーザ光の入射側に配置された全透過鏡８と、レーザ光の射出側に配置された全透過鏡１４と、レーザガスを循環させるための送風機５と、レーザガス流６を放電励起するための一対の放電電極７と、レーザガスを封入するためのハウジングなどを備える。このハウジングには、レーザガスを供給するためのレーザガスボンベ１５と、レーザガス圧を計測するための圧力計１７が接続される。全透過鏡８は、ハウジングに装着されてレーザガスを封止するとともに、レーザ光の入射窓として機能する。全透過鏡１４もハウジングに装着されてレーザガスを封止するとともに、レーザ光の出力窓として機能する。
【００１９】
レーザ発振器１の部分反射鏡４と１段目のレーザ増幅器２の全透過鏡８との間には、外気から隔離された空間を形成するためのチャンバー９が設けられる。この１段目のチャンバー９には、不活性ガスを供給するための不活性ガスボンベ１６と、不活性ガス圧を計測するための圧力計１８とが接続され、さらにレーザ発振器１およびレーザ増幅器２の各ハウジングと連通するための配管がそれぞれ接続される。各配管の途中には開閉バルブ１１が設けられる。
【００２０】
１段目のレーザ増幅器２の全透過鏡１３と２段目のレーザ増幅器１２の全透過鏡８との間にも、外気から隔離された空間を形成するためのチャンバー９が設けられる。この２段目のチャンバー９には、不活性ガスを供給するための不活性ガスボンベ１６と、不活性ガス圧を計測するための圧力計１８とが接続され、さらにレーザ増幅器２，１２の各ハウジングと連通するための配管がそれぞれ接続される。各配管の途中には開閉バルブ１１が設けられる。
【００２１】
２段目のレーザ増幅器１２の全透過鏡１４は、外気に露出しており、増幅されたレーザ光１０を外部に供給する。
【００２２】
次に動作を説明する。レーザ発振器１においてレーザガスが放電電極７によって励起されると、光の増幅作用を示すようになる。光は全反射鏡３と部分反射鏡４の間を往復することによって増幅されて、レーザ光を発生し、その一部が部分反射鏡４を通過する。レーザ発振器１から出力されたレーザ光は、１段目のチャンバー９の内部空間を通過して、レーザ増幅器２の全透過鏡８に入射する。
【００２３】
レーザ増幅器２では、放電電極７によって励起されたレーザガスが光の増幅作用を示す。全透過鏡８を通過したレーザ光は、レーザガス中を進行する際に増幅され、全透過鏡１３を通過する。レーザ増幅器２から出力されたレーザ光は、２段目のチャンバー９の内部空間を通過して、２段目のレーザ増幅器１２の全透過鏡８に入射する。
【００２４】
レーザ増幅器１２でも同様に、放電電極７によって励起されたレーザガスが光の増幅作用を示す。全透過鏡８を通過したレーザ光は、レーザガス中を進行する際に増幅され、全透過鏡１４を通過する。レーザ増幅器１２から出力されたレーザ光１０は外部に供給される。
【００２５】
本実施形態では、各チャンバー９の内部空間には、例えば、窒素、ヘリウム、アルゴンまたは乾燥空気など、レーザ光に対して不活性なガスを封入している。レーザガスとしてＣＯ２ガスを使用した場合、波長１０μｍ前後の遠赤外線レーザ光が得られ、これは水蒸気に吸収されやすい。
【００２６】
従来のようにレーザ発振器とレーザ増幅器の間の空間およびレーザ増幅器間の空間が外気に曝されていると、湿度によって光の吸収率が変化することになる。外気がレーザ光を吸収すると、その部分の温度が上昇して膨張する。このためレーザが通過する部分と通過しない部分との間で密度差ができ、これが屈折率分布となってガスレンズと呼ばれる現象が発生する。ガスレンズが発生すると、ガスレンズの大きさによってビーム径が変化することになり、ビーム径が不安定になる原因となる。
【００２７】
本実施形態では、各チャンバー９の内部空間は外気から隔離されており、しかも上述のような不活性ガスを封入しているため、チャンバー９を通過するレーザ光は外気中の水蒸気（湿度）の影響を回避できる。そのためガスレンズ効果が発生せず、レーザ光のビーム径や光軸を安定させることができる。また、外気中に吸収性のガスや塵埃が浮遊していても、チャンバー空間は外気から隔離されているため、その影響を回避できる。
【００２８】
１段目のチャンバー９の内部圧力は、レーザ発振器１内のレーザガスのガス圧とほぼ等しいことが好ましく、さらにレーザ増幅器２内のレーザガスのガス圧とほぼ等しいことが好ましい。
【００２９】
従来のように、レーザ発振器とレーザ増幅器の間の空間およびレーザ増幅器間の空間が外気に曝されていると、部分反射鏡４および全透過鏡８，１３，１４は、レーザガスのガス圧と大気圧との圧力差を受けることになる。このため、部分反射鏡および全透過鏡はこの圧力差に耐えうる厚みが必要となる。
【００３０】
全透過鏡が圧力差によって破壊されない最小厚みは、下記式（１）によって求められる。例えば、全透過鏡８，１３，１４をＣＶＤダイヤモンドで形成する場合、ＣＶＤダイヤモンドの外径をφ２５．４ｍｍ、レーザガスのガス圧が５０Ｔｏｒｒとすると、全透過鏡厚みは０．４ｍｍ以上必要となる。また、全透過鏡の材料がＺｎＳｅの場合、圧力差によって破壊されない最小厚みは１．１ｍｍとなる。
【００３１】
【数１】
0005419739.tif 000002
【００３２】
ここで、Ｐは、大気圧とレーザ発振器またはレーザ増幅器のガス圧との圧力差であり、ｒは全透過鏡の半径であり、Ｓは安全係数であって通常４が使われる。Ｍは、全透過鏡材料の破壊係数(Modulus of Rupture)であり、Ｔｍｉｎは、圧力によって破壊されない最小厚みである。
【００３３】
一方、レーザ発振器１の部分反射鏡４は光共振器を構成しているため、圧力差によって鏡面の曲率が変化しないようにする必要がある。部分反射鏡４の曲率変化を０．５％以内に抑えるための厚みは、下記式（２）によって求められる。例えば、部分反射鏡４をＣＶＤダイヤモンドで形成する場合、ＣＶＤダイヤモンドの外径をφ２５．４ｍｍ、レーザガスのガス圧が５０Ｔｏｒｒとすると、部分反射鏡の厚みは１．７ｍｍ以上必要となる。
【００３４】
また、部分反射鏡４の材質がＺｎＳｅの場合、ＺｎＳｅの外径をφ２５．４ｍｍとし、レーザガスのガス圧が５０Ｔｏｒｒとすると、部分反射鏡の曲率変化を０．５％以内に抑えるための厚みは、同様に式（２）で求められ、４ｍｍ以上必要となる。
【００３５】
【数２】
0005419739.tif 000003
【００３６】
ここで、Ｅｚは材料のヤング率、ｔは部分反射鏡の厚み、ｐは大気圧とレーザガス圧の圧力差、νは材料のポアソン比、ａは部分反射鏡の半径である。ΔＲは曲率半径の変化量であり、曲率変化はこの逆数となる。
【００３７】
一方、本実施形態では、チャンバー内のガス圧をレーザ発振器あるいはレーザ増幅器内のレーザガスのガス圧とほぼ等しくすることによって、圧力差による撓み変形は生じないため、部分反射鏡４あるいは全透過鏡８，１３，１４を極限にまで薄くすることができる。ただし、安全のため、ある程度のガス圧差を許容することが望ましい。従って、１段目のチャンバー９のガス圧と、レーザ発振器１またはレーザ増幅器２のガス圧との圧力差は、１０Ｔｏｒｒ以下であることが好ましい。また、２段目のチャンバー９のガス圧と、１段目のレーザ増幅器２または２段目のレーザ増幅器１２のガス圧との圧力差は、１０Ｔｏｒｒ以下であることが好ましい。
【００３８】
このときのチャンバー９のガス圧は、レーザ発振器１あるいはレーザ増幅器２，１２のガス圧より高くても低くてもかまわない。この場合、レーザ増幅器の全透過鏡８，１３，１４の材質をＣＶＤダイヤモンドとし、外径をφ２５．４ｍｍとした場合、全透過鏡が圧力差によって破壊されない最小厚みは上記式（１）から求められ、０．０５ｍｍあればよい。全透過鏡８，１３，１４の材質がＺｎＳｅの場合は、同様の条件で圧力差によって破壊されない最小厚みは、０．１３ｍｍあればよい。
【００３９】
さらに、レーザ発振器１の部分反射鏡４の材質をＣＶＤダイヤモンドとし、外径をφ２５．４ｍｍとした場合、部分反射鏡４の曲率変化を０．５％以内に抑えるための厚みは式（２）から求められ、０．４１ｍｍ以上あればよい。部分反射鏡４の材質がＺｎＳｅの場合は、ＺｎＳｅの外径をφ２５．４ｍｍとすると、部分反射鏡の曲率変化を０．５％以内に抑えるための厚みは１ｍｍ以上あればよい。ただし、チャンバー９が連結されていない全透過鏡１４および全反射鏡３は、大気圧との圧力差を許容する厚みが必要である。
【００４０】
次に、チャンバー９の圧力と、レーザ発振器１あるいはレーザ増幅器２，１２の圧力とが等しくなるように設定する方法を説明する。レーザガス交換時には、レーザ発振器１およびレーザ増幅器２，１２のハウジングに真空ポンプ（不図示）を接続し、開閉バルブ１１を開放した状態で各ハウジング内部およびチャンバー９の内部空間を同時に真空引きする。
【００４１】
真空引きした後、バルブ１１を閉じて、チャンバー９を各ハウジングから分離する。続いて、レーザガスボンベ１５のバルブを開いて、各ハウジングにレーザガスを注入する。このとき同時に、不活性ガスボンベ１６のバルブを開いて、チャンバー９に不活性ガスを注入することによって、チャンバーのガス圧とレーザ発振器またはレーザ増幅器のガス圧と間の圧力差を上記の許容範囲内に保つようにする。
【００４２】
各ハウジングのレーザガス圧が所望の値に達した時点で、レーザガスボンベ１５のバルブを閉じる。同様に、チャンバー９の不活性ガス圧が所望の値に達した時点で、不活性ガスボンベ１６のバルブを閉じる。その後、送風機５を起動し、放電電極７による放電を開始することによって、レーザ光の発振、増幅が可能になる。
【００４３】
このようにレーザ発振器１とレーザ増幅器２との間あるいはレーザ増幅器２，１２間に、外気から隔離された空間を形成するためのチャンバー９を設けて、チャンバー空間を不活性ガスで封入することによって、チャンバー空間におけるレーザ光の吸収を低減できる。その結果、ガスレンズ効果を抑制でき、レーザ光のビーム径および光軸を安定化することができる。
【００４４】
また、チャンバー９のガス圧と、レーザ発振器１またはレーザ増幅器２，１２のガス圧との圧力差を所定の値以下に保つことによって、圧力差に起因した出力鏡や入出力窓の撓み変形や破損を防止できる。そのため部分反射鏡４、全透過鏡８，１３，１４を、ＣＶＤダイヤモンド等の高価な材料で形成する場合、出力鏡や入出力窓の板厚を低減することができ、材料のコスト削減が図られる。
【００４５】
実施の形態２．
図２は、本発明の実施の形態２によるレーザ装置を示す構成図である。本実施形態は、実施の形態１の構成において不活性ガスボンベ１６を省略したものであり、重複説明を省く。レーザ装置は、レーザ発振器１と、レーザ発振器１の後段に縦列配置された複数のレーザ増幅器２，１２とを備える。ここでは、２つのレーザ増幅器を配置した例を説明するが、１つまたは３つ以上のレーザ増幅器を配置してもよい。
【００４６】
本実施形態では、１段目のチャンバー９および２段目のチャンバー９が真空に保たれている。これによりチャンバー９を通過するレーザ光は水蒸気（湿度）の影響を回避できるとともに、ガスレンズ効果の解消によりレーザ光のビーム径や光軸を安定させることができる。また、外気中に吸収性のガスや塵埃が浮遊していても、チャンバー空間は外気から隔離されているため、その影響を回避できる。
【００４７】
また本実施形態では、不活性ガスを用意する必要がないため、構成がより簡略化できる。ただし、チャンバー９の内部空間を真空にする場合、部分反射鏡４および全透過鏡８，１３，１４は、レーザ発振器１あるいはレーザ増幅器２，１２のガス圧との圧力差に耐える必要がある。
【００４８】
例えば、ＣＯ２レーザ装置のレーザガス圧は、通常５０〜３００Ｔｏｒｒ程度であり、部分反射鏡および全透過鏡は、この圧力差を許容する厚みにする。許容される厚みは、実施の形態１と同様に、圧力差によって破壊されない厚みは上記式（１）で求められる。例えば、全透過鏡８，１３，１４をＣＶＤダイヤモンドで形成する場合、ＣＶＤダイヤモンドの外径をφ２５．４ｍｍ、レーザガスのガス圧が３００Ｔｏｒｒとすると、全透過鏡の厚みは０．２８ｍｍあればよい。また、全透過鏡８，１３，１４をＺｎＳｅで形成する場合、同様の条件では、全透過鏡の厚みは０．７２ｍｍあればよい。
【００４９】
一方、レーザ発振器１の部分反射鏡４は光共振器を構成しているため、圧力差によって鏡面の曲率が変化しないようにする必要がある。部分反射鏡４の曲率変化を０．５％以内に抑えるための厚みは、上記式（２）で求められる。例えば、部分反射鏡４の材質をＣＶＤダイヤモンドとし、ＣＶＤダイヤモンドの外径をφ２５．４ｍｍ、レーザガスのガス圧が３００Ｔｏｒｒとすると、部分反射鏡の厚みは１．２５ｍｍ以上あればよい。部分反射鏡４をＺｎＳｅで形成する場合、同様の条件では、部分反射鏡の厚みは３．１ｍｍ以上あればよい。
【００５０】
次に、チャンバー９を真空状態に設定する方法を説明する。レーザガス交換時には、レーザ発振器１およびレーザ増幅器２，１２のハウジングに真空ポンプ（不図示）を接続し、開閉バルブ１１を開放した状態で各ハウジング内部およびチャンバー９の内部空間を同時に真空引きする。
【００５１】
真空引きした後、バルブ１１を閉じて、チャンバー９を各ハウジングから分離する。続いて、レーザガスボンベ１５のバルブを開いて、各ハウジングにレーザガスを注入する。このとき部分反射鏡または全透過鏡が破損しないように、レーザ発振器またはレーザ増幅器のガス圧を上記の許容範囲内に保つようにする。
【００５２】
各ハウジングのレーザガス圧が所望の値に達した時点で、レーザガスボンベ１５のバルブを閉じる。その後、送風機５を起動し、放電電極７による放電を開始することによって、レーザ光の発振、増幅が可能になる。
【００５３】
このようにレーザ発振器１とレーザ増幅器２との間あるいはレーザ増幅器２，１２間に、外気から隔離された空間を形成するためのチャンバー９を設けて、チャンバー空間を真空状態に保つことによって、チャンバー空間におけるレーザ光の吸収を低減できる。その結果、ガスレンズ効果を抑制でき、レーザ光のビーム径および光軸を安定化することができる。
【００５４】
また、レーザ発振器１またはレーザ増幅器２，１２のガス圧を所定の値以下に保つことによって、圧力差に起因した出力鏡や入出力窓の撓み変形や破損を防止できる。そのため部分反射鏡４、全透過鏡８，１３，１４を、ＣＶＤダイヤモンド等の高価な材料で形成する場合、出力鏡や入出力窓の板厚を低減することができ、材料のコスト削減が図られる。
【００５５】
以上、各実施形態において、レーザ発振器１、レーザ増幅器２，１２を３軸直交型ガスレーザ方式で構成した場合を説明したが、その他のガスレーザ方式、例えば、高速軸流型または拡散冷却方式についても本発明は同様に適用可能である。
【００５６】
また、レーザ媒質としてＣＯ２ガスを使用した場合を説明したが、その他のレーザガス（例えば、ＣＯガス）を使用した場合も本発明は同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１  レーザ発振器、  ２，１２  レーザ増幅器、  ３  全反射鏡、
４  部分反射鏡、  ５  送風機、  ６  レーザガス流、  ７  放電電極、
８，１３，１４  全透過鏡、  ９  チャンバー、  １０  レーザ光、
１１  開閉バルブ、  １５  レーザガスボンベ、  １６  不活性ガスボンベ、
１７，１８  圧力計。
【図１】
0005419739.tif 000004
【図２】
0005419739.tif 000005