JPH0740615B2 - パルスレ−ザ発振器 - Google Patents
パルスレ−ザ発振器Info
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- JPH0740615B2 JPH0740615B2 JP61087404A JP8740486A JPH0740615B2 JP H0740615 B2 JPH0740615 B2 JP H0740615B2 JP 61087404 A JP61087404 A JP 61087404A JP 8740486 A JP8740486 A JP 8740486A JP H0740615 B2 JPH0740615 B2 JP H0740615B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/0915—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light
- H01S3/092—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light of flash lamp
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/08072—Thermal lensing or thermally induced birefringence; Compensation thereof
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は繰返しパルス励起レーザ発振器に関し、特に励
起用フラッシュランプを駆動する充放電コンデンサの充
電電圧の制御に関する。
起用フラッシュランプを駆動する充放電コンデンサの充
電電圧の制御に関する。
一般に固体レーザ発振器においては、励起用フラッシュ
ランプを駆動する充放電コンデンサに充電した電荷を放
電制御し、そのとき発光するフラッシュランプの光をレ
ーザ物質に与えてレーザパルスを得ている。レーザ出力
はフラッシュランプの放電電流の大きさにほぼ比例する
ので、一定のエネルギーをもつレーザ光を得るには充放
電コンデンサの充電電圧を一定値にした後にフラッシュ
ランプに放電する。
ランプを駆動する充放電コンデンサに充電した電荷を放
電制御し、そのとき発光するフラッシュランプの光をレ
ーザ物質に与えてレーザパルスを得ている。レーザ出力
はフラッシュランプの放電電流の大きさにほぼ比例する
ので、一定のエネルギーをもつレーザ光を得るには充放
電コンデンサの充電電圧を一定値にした後にフラッシュ
ランプに放電する。
ところで、レーザ物質であるレーザロッドはフラッシュ
ランプの光の吸収によりレーザロッドの断面内に温度分
布を生じる。レーザロッドの熱的緩和時間に較べて短か
い周期の繰返しでフラッシュランプを発光させると、最
初レーザロッドの周辺部は中心部に較べ温度が高くなり
等価的に凹レンズを形成するが、周辺部は一般に水冷さ
れているため次第に中心部の温度が周辺部より高くなり
以降一定の繰返し発光の下で熱平衡状態に達する。すな
わちレーザロッドは等価的に最初の凹レンズから凸レン
ズに変化するので発振したレーザ光の拡り角や出力エネ
ルギーも時間とともに変化しながら一定になる。
ランプの光の吸収によりレーザロッドの断面内に温度分
布を生じる。レーザロッドの熱的緩和時間に較べて短か
い周期の繰返しでフラッシュランプを発光させると、最
初レーザロッドの周辺部は中心部に較べ温度が高くなり
等価的に凹レンズを形成するが、周辺部は一般に水冷さ
れているため次第に中心部の温度が周辺部より高くなり
以降一定の繰返し発光の下で熱平衡状態に達する。すな
わちレーザロッドは等価的に最初の凹レンズから凸レン
ズに変化するので発振したレーザ光の拡り角や出力エネ
ルギーも時間とともに変化しながら一定になる。
このような時間的に変化するレーザ光を集光してレーザ
加工を行なう場合、集光したレーザのエネルギー密度が
変化するため最適加工条件からはずれて加工不良を生じ
る欠点がある。一般に一定のエネルギーをもつレーザ光
を得るには充放電コンデンサの充電電圧を一定に制御す
ることが行われているが、上述したように繰返しパルス
発振の場合レーザロッドの熱的に誘起されたレンズ効果
により一定のエネルギーを得がたい。これを解決する方
法としてレーザ光軸上に配置されたシャッターを閉じて
レーザ発振を抑止したまま、フラッシュランプを規則正
しい繰返しで発光させレーザロッド内の温度分布が熱平
衡に達した後にシャッターを開いて一定のエネルギーを
もつレーザ光を得る方法が従来よりあったが、フラッシ
ュランプの発光を有効に利用しないだけでなくフラッシ
ュランプの寿命を縮める欠点を有していた。
加工を行なう場合、集光したレーザのエネルギー密度が
変化するため最適加工条件からはずれて加工不良を生じ
る欠点がある。一般に一定のエネルギーをもつレーザ光
を得るには充放電コンデンサの充電電圧を一定に制御す
ることが行われているが、上述したように繰返しパルス
発振の場合レーザロッドの熱的に誘起されたレンズ効果
により一定のエネルギーを得がたい。これを解決する方
法としてレーザ光軸上に配置されたシャッターを閉じて
レーザ発振を抑止したまま、フラッシュランプを規則正
しい繰返しで発光させレーザロッド内の温度分布が熱平
衡に達した後にシャッターを開いて一定のエネルギーを
もつレーザ光を得る方法が従来よりあったが、フラッシ
ュランプの発光を有効に利用しないだけでなくフラッシ
ュランプの寿命を縮める欠点を有していた。
本発明は充放電コンデンサの充電電圧を２段階に制御す
る回路を有し、繰返しパルス発振の最初の数パルスとそ
れに続くパルスの充電電圧を２段階に制御することによ
り熱レンズ効果の影響によるレーザ光の拡り角やエネル
ギーの時間的変化を補正する。
る回路を有し、繰返しパルス発振の最初の数パルスとそ
れに続くパルスの充電電圧を２段階に制御することによ
り熱レンズ効果の影響によるレーザ光の拡り角やエネル
ギーの時間的変化を補正する。
規則正しい繰返しのレーザ光でレーザ加工を行うとき、
充放電コンデンサの充電電圧を一定とすると、この周期
より十分長い休止時間後の最初の数パルスはレーザロッ
ドが熱平衡に達していないためそれに続くパルスと拡り
角やエネルギーが異なってしまうが、本発明によればレ
ーザロッドの熱レンズ効果の影響によるこれらの欠点を
除去でき、常に一定のエネルギーのレーザ光が得られ
る。
充放電コンデンサの充電電圧を一定とすると、この周期
より十分長い休止時間後の最初の数パルスはレーザロッ
ドが熱平衡に達していないためそれに続くパルスと拡り
角やエネルギーが異なってしまうが、本発明によればレ
ーザロッドの熱レンズ効果の影響によるこれらの欠点を
除去でき、常に一定のエネルギーのレーザ光が得られ
る。
次に本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の実施例を示すブロック図で、パルスレ
ーザ発振器に適用されている。
ーザ発振器に適用されている。
図において、パルスレーザ発振器はレーザ媒質１と、励
起用フラッシュランプ２と、レーザ発振ビーム100を光
軸に沿って全反射する全反射ミラー３と、一部の光を透
過する出力ミラー４と、励起ランプ２を駆動する充放電
用コンデンサ５と、充電中のみ閉じるスイッチ素子６
と、コンデンサ５の端子電圧を検出する端子電圧検出回
路７と、コンデンサ６に充電する２種類の電圧を発生す
る充電電圧発生回路とを含む。コンデンサ５が充電する
と励起ランプ２が発光し、その発光によってパルスレー
ザ発振する。コンデンサ５の充放電の周期は一定時間ご
とにくり返される。コンデンサ５の端子電圧は端子電圧
検出回路７で検出される。パルスレーザ発振に周期した
放電時にはスイッチ素子６を閉じ、検出電圧値が下がり
充電と判定されたときはスイッチ素子６を開いて励起ラ
ンプ２を回路から切放す。またコンデンサが一定値まで
充電されると充電電圧発生回路８に対し、充電を停止さ
せる。
起用フラッシュランプ２と、レーザ発振ビーム100を光
軸に沿って全反射する全反射ミラー３と、一部の光を透
過する出力ミラー４と、励起ランプ２を駆動する充放電
用コンデンサ５と、充電中のみ閉じるスイッチ素子６
と、コンデンサ５の端子電圧を検出する端子電圧検出回
路７と、コンデンサ６に充電する２種類の電圧を発生す
る充電電圧発生回路とを含む。コンデンサ５が充電する
と励起ランプ２が発光し、その発光によってパルスレー
ザ発振する。コンデンサ５の充放電の周期は一定時間ご
とにくり返される。コンデンサ５の端子電圧は端子電圧
検出回路７で検出される。パルスレーザ発振に周期した
放電時にはスイッチ素子６を閉じ、検出電圧値が下がり
充電と判定されたときはスイッチ素子６を開いて励起ラ
ンプ２を回路から切放す。またコンデンサが一定値まで
充電されると充電電圧発生回路８に対し、充電を停止さ
せる。
本実施例はさらにレーザ照射指令パルス発生部９と、そ
の出力パルスをカウントするカウンタ10と、タイマ11
と、２種類の充電電圧を切替えるための基準電圧切替回
路12とを含む。
の出力パルスをカウントするカウンタ10と、タイマ11
と、２種類の充電電圧を切替えるための基準電圧切替回
路12とを含む。
レーザ照射指令パルス発生部９は第２図（ａ）に示すよ
うに規則正しい周期τのパルス信号を発生する。本実施
例はこのパルス信号に同期してパルスレーザ発振する。
カウンタ10はパルス信号が発生してから所定のパルス数
（実施例では３）をカウントしその後クリアする。カウ
ンタ10はパルスをカウントする毎に第２図（ｂ）に示す
ようにコンデンサ５の充電電圧を高い電圧V1にするよう
基準電圧切替回路12を制御する。基準電圧切替回路12は
カウンタがパルス信号をカウントしているときに高い電
圧V1で充電されるようの第１の基準電圧を発生し、カウ
ンタが動作終了するとV1より低い電圧V2で充電させるよ
う第２の基準電圧を発生する。充電電圧発生回路８はパ
ルス発生部９からパルス信号が供給される毎に第1,第２
の基準電圧をそれぞれ昇圧し、充電電圧V1′，V2′を発
生してコンデンサ５を充電する。電圧V1′，又はV2′に
対しコンデンサ５の充電電圧がV1又はV2に達すると、端
子電圧検出回路６は充電電圧発生回路８に対し充電電圧
の供給を停止させる。電圧V1，V2とパルス信号の周期τ
（充放電の周期）とカウンタ10の設定値とが、レーザ媒
質１の熱的緩和時間に応じて適当に決められることによ
って、レーザ発振出力（第２図（ｃ））の振幅が一定に
なる。
うに規則正しい周期τのパルス信号を発生する。本実施
例はこのパルス信号に同期してパルスレーザ発振する。
カウンタ10はパルス信号が発生してから所定のパルス数
（実施例では３）をカウントしその後クリアする。カウ
ンタ10はパルスをカウントする毎に第２図（ｂ）に示す
ようにコンデンサ５の充電電圧を高い電圧V1にするよう
基準電圧切替回路12を制御する。基準電圧切替回路12は
カウンタがパルス信号をカウントしているときに高い電
圧V1で充電されるようの第１の基準電圧を発生し、カウ
ンタが動作終了するとV1より低い電圧V2で充電させるよ
う第２の基準電圧を発生する。充電電圧発生回路８はパ
ルス発生部９からパルス信号が供給される毎に第1,第２
の基準電圧をそれぞれ昇圧し、充電電圧V1′，V2′を発
生してコンデンサ５を充電する。電圧V1′，又はV2′に
対しコンデンサ５の充電電圧がV1又はV2に達すると、端
子電圧検出回路６は充電電圧発生回路８に対し充電電圧
の供給を停止させる。電圧V1，V2とパルス信号の周期τ
（充放電の周期）とカウンタ10の設定値とが、レーザ媒
質１の熱的緩和時間に応じて適当に決められることによ
って、レーザ発振出力（第２図（ｃ））の振幅が一定に
なる。
一方、タイマ11は、レーザ照射指令パルス発生部９の出
力がパルス信号周期τより十分長い時間Ｔになっても現
れないとき、第２図（ｂ）に示すようにＴ時間後に充電
電圧がV1となるよう基準電圧切替回路12を制御する。こ
れによって次のレーザ発振動作開始直後の熱的緩和時間
内に所定の振幅のレーザ出力が得られる。
力がパルス信号周期τより十分長い時間Ｔになっても現
れないとき、第２図（ｂ）に示すようにＴ時間後に充電
電圧がV1となるよう基準電圧切替回路12を制御する。こ
れによって次のレーザ発振動作開始直後の熱的緩和時間
内に所定の振幅のレーザ出力が得られる。
なお、本実施例では、コンデンサの充電電圧をV1，V2ボ
ルトの２種類に変化しているが、V1からV2への充電電圧
制御を漸次的変化で行ってもよい。
ルトの２種類に変化しているが、V1からV2への充電電圧
制御を漸次的変化で行ってもよい。
以上説明したように本発明は、充放電コンデンサの充電
電圧を規則正しい繰返しのときはV2ボルト、その周期よ
り十分長い時間Ｔ以上の休止があったときはV2からV1ボ
ルトに変化せしめ、かつ休止後の数パルス以降は再びV1
ボルトからV2ボルトに変化せしめる制御を行うので、レ
ーザロッドの熱レンズ効果の影響を除去し、常にレーザ
光の拡り角やエネルギーを一定に保てる効果がある。
電圧を規則正しい繰返しのときはV2ボルト、その周期よ
り十分長い時間Ｔ以上の休止があったときはV2からV1ボ
ルトに変化せしめ、かつ休止後の数パルス以降は再びV1
ボルトからV2ボルトに変化せしめる制御を行うので、レ
ーザロッドの熱レンズ効果の影響を除去し、常にレーザ
光の拡り角やエネルギーを一定に保てる効果がある。
第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は本
発明による充放電コンデンサの充電電圧制御を行ったタ
イムチャートで、（ａ）はレーザ照射指令パルス、
（ｂ）は指令パルスとの関連において制御される充電電
圧、（ｃ）はレーザ波形である。
発明による充放電コンデンサの充電電圧制御を行ったタ
イムチャートで、（ａ）はレーザ照射指令パルス、
（ｂ）は指令パルスとの関連において制御される充電電
圧、（ｃ）はレーザ波形である。
Claims (1)
- 【請求項１】充放電コンデンサの放電によって励起光源
を繰返し発光し、レーザ媒質を励起して繰返しパルス発
振するレーザにおいて、前記充放電コンデンサの充電電
圧を少くとも２段階に制御する回路を有し、繰返しパル
ス周期に応じて充放電を繰返し最初の数パルスとそれに
続くパルスとで前記充電電圧を切替え制御することを特
徴とするパルスレーザ発振器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61087404A JPH0740615B2 (ja) | 1986-04-15 | 1986-04-15 | パルスレ−ザ発振器 |
| US07/038,142 US4829530A (en) | 1986-04-15 | 1987-04-14 | Apparatus of controlling a laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61087404A JPH0740615B2 (ja) | 1986-04-15 | 1986-04-15 | パルスレ−ザ発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62243384A JPS62243384A (ja) | 1987-10-23 |
| JPH0740615B2 true JPH0740615B2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=13913933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61087404A Expired - Fee Related JPH0740615B2 (ja) | 1986-04-15 | 1986-04-15 | パルスレ−ザ発振器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4829530A (ja) |
| JP (1) | JPH0740615B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0499396A3 (en) * | 1991-02-13 | 1993-04-14 | Coherent, Inc. | Method and device for preconditioning a laser having a solid state gain medium |
| US5191261A (en) * | 1991-06-11 | 1993-03-02 | Purus, Inc. | Switching power supply for high-voltage flash lamps |
| AU687786B2 (en) * | 1993-02-23 | 1998-03-05 | Electro Optic Systems Pty Limited | Laser adaptable to lightweight construction |
| WO1994019846A1 (en) * | 1993-02-23 | 1994-09-01 | Electro Optic Systems Pty. Limited | Laser adaptable to lightweight construction |
| US5406577A (en) * | 1994-02-23 | 1995-04-11 | United Technologies Corporation | High brightness cold burst solid state laser operation |
| US5422899A (en) * | 1994-05-10 | 1995-06-06 | Premier Laser Systems, Inc. | High repetition rate mid-infrared laser |
| JP4107532B2 (ja) * | 1999-01-12 | 2008-06-25 | ミヤチテクノス株式会社 | レーザ装置 |
| TWI566300B (zh) | 2011-03-23 | 2017-01-11 | 斯克林集團公司 | 熱處理方法及熱處理裝置 |
| JP6207289B2 (ja) * | 2013-08-06 | 2017-10-04 | キヤノン株式会社 | 被検体情報取得装置、レーザー装置および医療装置 |
| WO2018096770A1 (ja) * | 2016-11-25 | 2018-05-31 | 富士フイルム株式会社 | 光音響計測装置 |
| KR102013791B1 (ko) * | 2018-05-17 | 2019-08-23 | 허진 | 레이저 조사 장치 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5232295A (en) * | 1975-09-05 | 1977-03-11 | Toshiba Corp | Laser excitation power supply |
| JPS54142995A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-07 | Toshiba Corp | Laser unit |
| JPS56115591A (en) * | 1980-02-18 | 1981-09-10 | Toshiba Corp | Power source for exciting light source of laser device |
| JPS5778190A (en) * | 1980-06-06 | 1982-05-15 | Nec Corp | Laser device |
| JPS6042408B2 (ja) * | 1980-08-19 | 1985-09-21 | 日本電気株式会社 | 動釣合試験方法 |
| IT1155457B (it) * | 1981-01-30 | 1987-01-28 | Chinoin Gyogyszer Es Vegyeszet | Procedimento per l apreparazione di derivati dell'ossadiazolidina |
-
1986
- 1986-04-15 JP JP61087404A patent/JPH0740615B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-04-14 US US07/038,142 patent/US4829530A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62243384A (ja) | 1987-10-23 |
| US4829530A (en) | 1989-05-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |