(57)【要約】【課題】厚肉のガラス管を原材料のガラス管としてレーザ細孔を形成することにより、加工に長時間を要するレーザ細孔のドリル加工工程を省略することができ、レーザ細孔のドリル加工工程が省けるだけでなく従来必要であったレーザ細孔内壁の研磨も不要となるリングレーザ用ガラスブロックおよびその製造方法。【解決手段】気体レーザによるリングレーザのレーザ細孔１を有するリングレーザ用ガラスブロックにおいて、両端部に所定の角度の傾斜端面６１が形成されると共にミラー取り付け部１１がくり抜き加工された３本以上のガラス管６を、その傾斜端面６１同志を加熱溶融により互いに接合固定一体化したものであるリングレーザ用ガラスブロック。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体レーザによるリングレーザのレーザ細孔を有するリングレーザ用ガラスブロックにおいて、
両端部に所定の角度の傾斜面が形成されると共にミラー取り付け部がくり抜き加工された３本以上のガラス管を、その傾斜端面同志を加熱溶融により互いに接合固定一体化したものであることを特徴とするリングレーザ用ガラスブロック。
【請求項２】
３本以上のガラス管を原材料のガラス管として用意し、
ガラス管それぞれの両端部に所定の角度の傾斜端面を形成すると共にガラス管のレーザ細孔の内径よりも大なる径と所定の深さを有するミラー取り付け部をドリルによりくり抜き加工するドリル加工を施し、
所望のリングレーザのレーザ細孔のガラス管のリング形状に外接する形状を有するガラス管位置固定ベースとガラス管をそのガラス管位置固定ベースに向けて加圧する加圧治具とをガラス管位置固定治具として、ドリル加工を施された３本以上のガラス管をその傾斜端面同志を係合させてリング状に位置合わせ固定し、
傾斜端面同志を係合させてリング状に位置合わせ固定した原材料ガラス管の傾斜面をバーナーの如き加熱装置により加熱溶融して端部同志を相互接合し、
相互接合された各端面のミラー取り付け部内面を修正加工すると共に、ガラス管側面に電極取り付け孔を穿孔することを特徴とするリングレーザ用ガラスブロックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、リングレーザ用ガラスブロックおよびその製造方法に関し、特にリングレーザジャイロその他の気体レーザによるリングレーザ用ガラスブロックおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来例を図４を参照して説明する。図４（ａ）は三角形のレーザ光路５を有するリングレーザジャイロ（ＲＬＧ）のガラスブロックの斜視図であり、図４（ｂ）はレーザ光路５が形成される平面でカットした断面図である。
レーザ細孔１を３本形成して三角形のリングを形成し、三角形のレーザ光路５を形成する。レーザ細孔１の三角形の各頂点には、レーザ光の反射およびレーザ発振用のミラー５１が配置されている。斜線部はガラスの部分であり、ガラスブロック内部に形成されるレーザ光路５を形成するレーザ細孔１、くり抜き部１１と区別して斜線を付与して示している。くり抜き部１１は、第１の太管２と第２の太管３より成る。そして、レーザ発振に必要とされる電極を取付ける電極取り付け孔４も形成されている。
ＲＬＧのガラスブロックＢは、レーザ発振に必要な各種の径の孔であるレーザ細孔１、電極取り付け孔４、くり抜き部１１を構成する第１の太管２、第２の太管３を原材料ガラスの内部にダイアモンド研削加工を施して製造される。即ち、レーザ細孔１、電極取り付け孔４、第１の太管２、第２の太管３のそれぞれの径の研削工具を選択使用して形成される。ガラス原材料としては、一般に、ガラスセラミックの如き熱膨張係数の小さい材料が使用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ＲＬＧのガラスブロックＢに対するこれらの孔の研削加工は、孔あけ加工工程に時間を要するだけではなく、形成されたレーザ細孔１、電極取り付け孔４、第１の太管２、第２の太管３の各種の径の孔の内表面を平滑にする研磨工程も付随して必要とされる。研磨が必要な理由は、孔開けの粗加工のままであると、孔の内壁面から加工の破砕片が離脱したり、破砕面全体の表面積増加による気体の吸着、離脱が発生してレーザ発振を妨げる原因となるからである。更に、研削加工に際して、上述した通り、レーザ細孔１、電極取り付け孔４、第１の太管２、第２の太管３のそれぞれの径に応じて研削工具の取り替えが必要であることその他の事情から、ＲＬＧガラスブロックの加工は一般に効率的とは言い難い。また、ＲＬＧ発振に必要なレーザ細孔１のガラスブロックＢ内における位置精度を確保する上において、ブロック基準面から順次に細孔位置を考慮して加工工程を組まなければならなかった。これらの要請を満足するには高精度な加工機、熟練技能も必要であり、加工工程の設定、高精度な加工機とその維持管理に時間を要し、これらは何れも製造コストに関わる
以上の通り、原材料をガラスブロックとしたＲＬＧのガラスブロックＢの製造には、容易には設計製造することができない加工上の問題点がある。これはＲＬＧの設計変更、最適化実験を実施する上においても障害となる。
この発明は、ＲＬＧに必要な基本的なレーザ発振用ガラスブロックを簡便に製造するすることができる上述の問題を解消したリングレーザ用ガラスブロックおよびその製造方法を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
気体レーザによるリングレーザのレーザ細孔１を有するリングレーザ用ガラスブロックにおいて、両端部に所定の角度の傾斜端面６１が形成されると共にミラー取り付け部１１がくり抜き加工された３本以上のガラス管６を、その傾斜端面６１同志を加熱溶融により互いに接合固定一体化したものであるリングレーザ用ガラスブロックを構成した。
そして、３本以上のガラス管６を原材料のガラス管として用意し、ガラス管６それぞれの両端部に所定の角度の傾斜端面６１を形成すると共にガラス管６のレーザ細孔１の内径よりも大なる径と所定の深さを有するミラー取り付け部１１をドリルによりくり抜き加工するドリル加工を施し、所望のリングレーザのレーザ細孔１のガラス管６のリング形状に外接する形状を有するガラス管位置固定ベース７１とガラス管６をそのガラス管位置固定ベース７１に向けて加圧する加圧治具７２とをガラス管位置固定治具７として、ドリル加工を施された３本以上のガラス管６をその傾斜端面６１同志を係合させてリング状に位置合わせ固定し、傾斜端面６１同志を係合させてリング状に位置合わせ固定したガラス管６の傾斜面５１をバーナーの如き加熱装置により加熱溶融して端部同志を相互接合し、相互接合された各傾斜端面６１のミラー取り付け部１１内面を修正加工すると共に、ガラス管６側面に電極取り付け孔４を穿孔するリングレーザ用ガラスブロックの製造方法を構成した。
【０００５】
【発明の実施の形態】
厚肉のガラス管を出発原材料とし、簡単な形状加工を施した上で接着溶融処理して目的とする形状に整形する。レーザ細孔を有するガラス管の位置精度をガラス管位置固定治具で確保することによりＲＬＧガラスブロックに必要なレーザ発振管機能を付与する。
以上のリングレーザ用ガラスブロックの製造方法は簡易な方法であるので、各種の細孔形状を有するＲＬＧの可能性の広がり、開発促進に寄与する。そして、低精度ＲＬＧの基本ブロックとしての用途も考えられる。
【０００６】
【実施例】
この発明の実施例を図１ないし図３を参照して説明する。
（工程１）　正三角形のレーザ光路５のＲＬＧガラスブロックＢを製造する場合、図１（ａ）に示される厚肉のガラス管６を基本ユニットとして３本だけ用意する。ここで、正三角形以外の光路のＲＬＧブロックＢを製造する場合、或いはレーザ細孔の径、形状の検討をする場合は、ガラス管６は必ずしも同一形状のものとするとは限らない。ガラスの種類は特に限定する必要はない。
（工程２）　図１（ｂ）に図示される通り、ガラス管６の両端を、ガラス管６のレーザ細孔１の中心を通る垂直面に関して直角で水平面に関して３０°に研削研磨して３０°傾斜端面６１を形成する。
（工程３）　図１（ｃ）の（イ）を参照するに、基本ユニットのガラス管６の両端に、第２の太管をミラー取り付け部１１として形成する予備加工を施す。即ち、図４の従来例の第２の太管部３に対応する部分にダイアモンド工具８によりドリル加工を施して、レーザ細孔１と同心のを第２の太管部３を一定の深さまで加工してレーザ細孔１の径を太管に拡大して、これをミラー取り付け部１１とする。
（工程４）　図２（ａ）および図３を参照するに、７はガラス管位置固定ベース７１とバネ７３を含む加圧治具７２より成るガラス管位置固定治具である。工程３までの加工を施された３本のガラス管６を、必要な正三角形に調節したガラス管位置固定ベース７１に対してバネ７３を含む加圧治具７２により押し付け、レーザ光路５を形成する３本のガラス管６のレーザ細孔１を正三角形に調整した状態に隣接するガラス管６の３０°傾斜端面６１同志を係合し、この係合状態を保持する。この係合保持状態で、３０°傾斜端面６１同志の係合部分を局所的にバーナーの如き加熱装置で加熱融着する。ミラー取り付け部１１のダイアモンド工具８によるドリル加工面を溶融することにより、太管部より成るミラー取り付け部１１の内面の破砕部は平滑にされる。
（工程５）　ダイヤモンド工具８により、電極取り付け孔４のドリル加工を行う。また、ミラー取り付け部１１を構成する太管部は、工程３の予備加工により形成されたダイヤモンド工具によるドリル加工の修正加工を施してレーザ光路５に正確に整合せしめられる。
なお、以上の工程において、工程２と工程３の順序を逆転して実行しても差し支えない。
【０００７】
【発明の効果】
以上の通りであって、この発明によれば、以下の効果を奏す。
（１）厚肉のガラス管を原材料のガラス管としてレーザ細孔を構成することにより、加工に長時間を必要とするレーザ細孔のドリル加工工程を省略することができ、加工時間および製造コスト低減につながる。そして、ガラス管を原材料ガラス管として使用することによりレーザ細孔をのドリル加工が省けるだけでなくレーザ細孔の内壁の研磨工程も不要となる。
（２）レーザ光路は正三角形に限定されず、その他の形状のレーザ光路を形成しようとする場合にも、それに対応した角度で原材料のガラス管を切削研磨加工して対処することができる。ここで、試験用ブロックの製造も容易になり、改良研究が促進される。
（３）原材料ガラス管を基本ユニットとし、両端面を傾斜端面にして隣接傾斜端面同志をガラス管位置固定治具に正確に係合位置決め固定した状態で、この係合部分を溶融接合することにより、レーザ細孔の精度は正確に保証される。
（４）ミラー取り付け部のドリル予備加工は、傾斜端面の融着面の加熱を効果的に実行することができるという効果を奏す。
（５）ミラー取り付け部のドリル予備加工に際して生成する内表面の破砕層は加熱溶融処理工程において平滑にすることができ、ミラー取り付け部内表面の平滑工程を格別に実施する必要がなくなる。この発明は、結局、レーザ細孔内壁の研磨工程およびミラー取り付け部内表面の平滑工程の何れも不要となり、これはガラスブロックの製造コストの低減につながる。
（６）細孔位置精度はガラス管位置固定治具により最終工程近くで正確に確保されるところから、途中の加工工程における精度に関わる制約が緩和され、工程全体として加工を容易に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例を説明する図。
【図２】図１の続き。
【図３】ガラス管位置固定治具を説明する図。
【図４】従来例を説明する図。
【符号の説明】
１　レーザ細孔　　　　１１　ミラー取り付け部
６　ガラス管　　　　　６１　傾斜端面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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