[go: up one dir, main page]

JPS62226683A - Gas laser device - Google Patents

Gas laser device

Info

Publication number
JPS62226683A
JPS62226683A JP7011186A JP7011186A JPS62226683A JP S62226683 A JPS62226683 A JP S62226683A JP 7011186 A JP7011186 A JP 7011186A JP 7011186 A JP7011186 A JP 7011186A JP S62226683 A JPS62226683 A JP S62226683A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
solar cell
output
temperature
gas laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7011186A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Kasahara
笠原 慎司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP7011186A priority Critical patent/JPS62226683A/en
Publication of JPS62226683A publication Critical patent/JPS62226683A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/13Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
    • H01S3/131Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
    • H01S3/134Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation in gas lasers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a stable laser output by anew mounting a compensation circuit and compensating the temperatured dependency of a solar cell when a laser device is constitute of a gas laser oscillator, an oscillator drive power and the solar cell receiving one part of laser beams from the oscillator. CONSTITUTION:Voltage is applied to a laser tube l and a trigger circuit 4 by a laser power 6, pre-discharge is conducted by the trigger circuit 4 first, and stable discharge is performed. On the other hand, the greater part of oscillated laser beams 8 are transnitted through a half mirror 2, and emitted as output beams 8A, but one part is reflected by the mirror 2 and forwarded toward a solar cell 3 as reference beams 8B. In the constitution, a compensation circuit 7 is added to the outside of an oscillator 5 and fitted, and the temperature of the cell 3 is compensated and fed back to the power supply 6. Accordingly, even when the temperature of the cell 3 is elevated and output voltage is increased, an increasing section can be compensated, and a signal displaying only laser power car be transmitted over the power supply 6, thus keeping descharge currents in the tube l constant.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ガスレーザ装置に関する。更に詳しくは、光
出力検出用太陽電池の出力信号に基づいてフィードバッ
ク制御するガスレーザ装置の改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a gas laser device. More specifically, the present invention relates to an improvement in a gas laser device that performs feedback control based on the output signal of a solar cell for detecting light output.

従来の技術 ガスレーザ装置は、ガスを封入したレーザ管内でガス原
子あるいは分子のポンピング、例えば、放電による電子
衝撃によって、上記ガス原子あるいは分子を励起させ、
誘導放出を辱てレーザ発振するものである。
Conventional gas laser devices excite gas atoms or molecules by pumping them, for example, by electron bombardment due to discharge, in a gas-filled laser tube.
It uses stimulated emission to generate laser oscillation.

ガスレーザ装置は、このような発振原理から見て、発振
動作中にかなりの発熱を伴う。この発熱によって起こる
レーザ管の熱変形、共振器ミラーの角度の変動等や、レ
ーザ管内のガスの消耗あるいは、スパッタリングによる
光学窓の汚染などにより、動作時のレーザ光出力は安定
しない。
Considering the principle of oscillation, a gas laser device generates a considerable amount of heat during oscillation. The laser light output during operation is unstable due to thermal deformation of the laser tube caused by this heat generation, fluctuation of the angle of the resonator mirror, consumption of gas in the laser tube, contamination of the optical window due to sputtering, etc.

そこで、ガスレーザ装置の発振するレーザ光の出力を検
出しそれに基づいてレーザ管内の放電電流を制御し、レ
ーザ光の出力を安定化させる光フイードバツク制御が行
われている。ガスレーザ装置の発振するレーザ光の出力
は、レーザ管内の放電電流によって左右されるため、こ
の放電電流対レーザ光出力の関係を利用する光フィード
バック:lr’l 御を行うことはレーザ光出力の安定
化に有効である。
Therefore, optical feedback control is carried out to stabilize the output of the laser beam by detecting the output of the laser beam oscillated by the gas laser device and controlling the discharge current in the laser tube based on the detected output. Since the output of the laser light emitted by a gas laser device is influenced by the discharge current in the laser tube, performing optical feedback control using the relationship between this discharge current and the laser light output stabilizes the laser light output. It is effective for

そのため、従来のガスレーザ装置は、ガスレーザ発振器
と、ガスレーデ発振器を駆動する電源と、ガスレーザ発
振器からの出力レーザ光の一部を受ける太陽電池とを具
備しており、レーザ電源は、太陽電池の出力信号を受け
て、その印加電圧を変化させて、レーザ光出力を一定に
するようにレーザ管内の放電電流を制御し、それにより
、レーザ光出力を安定化させていた。
Therefore, conventional gas laser devices are equipped with a gas laser oscillator, a power source that drives the Gaslade oscillator, and a solar cell that receives part of the output laser light from the gas laser oscillator. In response to this, the applied voltage was changed to control the discharge current in the laser tube so as to keep the laser light output constant, thereby stabilizing the laser light output.

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の光フイードバツク制御は、太陽電
池の出力信号が、入射レーザパワーが一定である限り変
化せず、太陽電池は入射レーザパワーの大きさに比例し
た電圧信号を常に出力するとの前提に基づいていた。換
言するならば、そのフィードバック制御は、太陽電池の
特性に左右され、レーザ出力の安定度は、太陽電池の安
定度に依存していると言える。
Problems to be Solved by the Invention However, in conventional optical feedback control, the output signal of the solar cell does not change as long as the incident laser power is constant, and the solar cell outputs a voltage signal proportional to the magnitude of the incident laser power. It was based on the assumption that it would always output. In other words, the feedback control depends on the characteristics of the solar cell, and the stability of the laser output can be said to depend on the stability of the solar cell.

しかしながら、太陽電池の実際の出力は、同一パワーの
光が入射した場合、第2図のグラフに示すようにな温度
依存性を有している。
However, the actual output of a solar cell has temperature dependence as shown in the graph of FIG. 2 when light of the same power is incident.

そのため、従来の光フイードバツク制御によりレーザ装
置を動作させると、環境温度により太陽電池の出力が変
動するために、太陽電池の出力信号が一定になるように
制御しても、環境温度が変化するとレーザ出力が実際に
は変動していた。
Therefore, when a laser device is operated using conventional optical feedback control, the output of the solar cell fluctuates depending on the environmental temperature. The output was actually fluctuating.

そこで、本発明の目的は、以上述べたような従来のガス
レーザ装置の欠点を改答して、環境温度に影7されずに
、安定したレーザ出力が得られるガスレーザ装置を提供
せんとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to correct the drawbacks of conventional gas laser devices as described above and provide a gas laser device that can obtain stable laser output without being affected by environmental temperature. be.

問題点を解決するための手段 すなわち、本発明によるならば、ガスレーザ発振器と、
該ガスレーザ発振器を駆動する電源と、前記ガスレーザ
発振器からの出力レーザ光の一部を受ける太陽電池とを
具備しており、前記電源は、前記太陽電池の出力信号を
受けて、レーザ光出力を一定にするように前記ガスレー
ザ発振器の放電電流を制御するようになされているガス
レーザ装置において、前記太陽電池の温度を検出する温
度検出手段と、前記太陽電池からの出力信号を、前記温
度検出手段の出力に基づいて補正する補正回路とが更に
具備される。
Means for solving the problem, ie, according to the present invention, a gas laser oscillator;
The device includes a power source that drives the gas laser oscillator, and a solar cell that receives a portion of the output laser light from the gas laser oscillator, and the power source receives the output signal of the solar cell and keeps the laser light output constant. In the gas laser device, the discharge current of the gas laser oscillator is controlled such that the discharge current of the gas laser oscillator is controlled such that the temperature detection means detects the temperature of the solar cell; A correction circuit that performs correction based on is further provided.

作用 本発明のガスレーザ装置においては、上記の如く補正回
路を設け、出力レーザ光を検出する太陽電池の温度依存
性を補償しているので、出力レーザ光に正確に対応する
信号を得ることができる。
Function: In the gas laser device of the present invention, a correction circuit is provided as described above to compensate for the temperature dependence of the solar cell that detects the output laser beam, so it is possible to obtain a signal that accurately corresponds to the output laser beam. .

従って、レーザ出力を一定に維持するように的確なフィ
ードバック制御することができ、安定したレーザ出力を
得ることができる。
Therefore, accurate feedback control can be performed to maintain the laser output constant, and stable laser output can be obtained.

実施例 以下、添付図面を参照して本発明によるレーザ装置の実
施例を説明する。
Embodiments Hereinafter, embodiments of a laser device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

11S1図は、本発明によるガスレーザ装置斤の好まし
い実施例を示すブロック図である。図示のガスレーザ装
置は、内部反射ミラーが両端に設けられたレーザ管1を
有しており、そのレーザ管の出力側内部反射ミラーの前
方には、出力レーザ光の一部を反射するハーフミラ−2
が配置され、その反射光をうけるように太陽電池3が置
かれている。
FIG. 11S1 is a block diagram illustrating a preferred embodiment of a gas laser device according to the present invention. The illustrated gas laser device has a laser tube 1 provided with internal reflection mirrors at both ends, and in front of the output side internal reflection mirror of the laser tube is a half mirror 2 that reflects a part of the output laser beam.
is arranged, and the solar cell 3 is placed so as to receive the reflected light.

更に、レーザ管1のアノードには、トリガ回路4が接続
されている。以上が、レーザ発振器5を構成している。
Further, a trigger circuit 4 is connected to the anode of the laser tube 1. The above constitutes the laser oscillator 5.

そして、レーザ電源6の出力端子の一方が、トリガ回路
4に接続され、電源6の他端が、トリガ回路4とレーザ
管1のカソード接続されている。
One of the output terminals of the laser power source 6 is connected to the trigger circuit 4, and the other end of the power source 6 is connected to the trigger circuit 4 and the cathode of the laser tube 1.

かかる構成により、レーザ管の始動時、安定した放電を
得るための予備放電電圧がトリガ回路4から供給され、
それに続いて、放電電圧が供給される。
With this configuration, when starting the laser tube, a preliminary discharge voltage is supplied from the trigger circuit 4 to obtain a stable discharge.
Following that, a discharge voltage is applied.

一方、太陽電池3の出力電圧は、補正回路7に供給され
、その補正回路7の出力電圧に基づいて電源6は、放電
電圧を制御する。この補正回路7には、第1図には図示
していないが、太陽電池3の温度を検出するために太陽
電池3が置かれている環境の温度を検出する温度検出器
が付属しており、その温度検出器により検出された環境
温度によって、太陽電池3の出力電圧を補正して電源6
に供給する。
On the other hand, the output voltage of the solar cell 3 is supplied to a correction circuit 7, and the power supply 6 controls the discharge voltage based on the output voltage of the correction circuit 7. Although not shown in FIG. 1, this correction circuit 7 is equipped with a temperature detector that detects the temperature of the environment in which the solar cell 3 is placed in order to detect the temperature of the solar cell 3. , the output voltage of the solar cell 3 is corrected according to the environmental temperature detected by the temperature detector, and the power supply 6
supply to.

第3図は、その補正回路7の実施例を示す回路図である
。補正回路7は、補正電圧の発生回路と、太陽電池3の
出力電圧とその補正電圧発生回路の出力電圧との差を出
力する比較回路とから構成されている。補正電圧発生回
路は、第3図に示すように、差動増幅器UPIを有して
おり、その差動増幅器DPIの反転入力には、電源Ez
の電圧が抵抗Ra及びRdで分圧されて人力され、更に
、その反転入力と出力との間には、帰還抵抗Rbが接続
されている。そして、その出力は、抵抗Rc及び白金測
温抵抗体Rtの直列回路を介して接地されており、その
直列回路の中間接続点に非反転入力が接続されている。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an embodiment of the correction circuit 7. In FIG. The correction circuit 7 includes a correction voltage generation circuit and a comparison circuit that outputs the difference between the output voltage of the solar cell 3 and the output voltage of the correction voltage generation circuit. As shown in FIG. 3, the correction voltage generation circuit has a differential amplifier UPI, and the inverting input of the differential amplifier DPI is connected to a power source Ez.
The voltage is divided by the resistors Ra and Rd and input manually, and a feedback resistor Rb is connected between the inverting input and the output. The output thereof is grounded via a series circuit of a resistor Rc and a platinum resistance temperature sensor Rt, and a non-inverting input is connected to an intermediate connection point of the series circuit.

以上のような補正電圧発生回路において、白金測温抵抗
体REの両yj旧こは、次のような電圧ellが11)
られる。
In the correction voltage generation circuit as described above, both yj and the platinum resistance temperature sensor RE have the following voltage ell (11)
It will be done.

ec+=  gzEzRt/ (1g2RJ)但し、g
2= (1+ Ra/Rd)Rb/RaRcその電圧e
Llは、抵抗R2を介して差動増幅器OP2の反転入力
に接続され、更に、その反転入力と出力との間には、帰
還抵抗R2が接続されている。一方、差動増幅器叶2の
非反転入力には、太陽電池3に並列接続された可変抵抗
R1の両端の電圧が、2つの直列接続された抵抗R2か
らなる分圧回路を介して供給されるようになされている
ec+= gzEzRt/ (1g2RJ) However, g
2= (1+ Ra/Rd) Rb/RaRc its voltage e
Ll is connected to the inverting input of the differential amplifier OP2 via a resistor R2, and a feedback resistor R2 is further connected between the inverting input and the output. On the other hand, the voltage across a variable resistor R1 connected in parallel to the solar cell 3 is supplied to the non-inverting input of the differential amplifier 2 via a voltage divider circuit consisting of two resistors R2 connected in series. It is done like this.

以上の回路において、抵抗R1の両端の電圧をelとす
ると、差動増幅器OP2の出力電圧e。は、eo”el
    ell で表される。
In the above circuit, when the voltage across the resistor R1 is el, the output voltage e of the differential amplifier OP2 is. is eo”el
Represented by ell.

白金は正の温度特性を有しているので、温度が上昇とす
ると抵抗値が増大する。従って、温度の上昇と共に上記
回路において電圧eL+が増大する。
Since platinum has positive temperature characteristics, the resistance value increases as the temperature rises. Therefore, the voltage eL+ increases in the circuit as the temperature increases.

それ故、第2図かられかるように、環境温度が上昇して
太陽電池3の電圧すなわちelが増大しても、それに応
じて電圧eLlも上昇するので、補正回路7の出力電圧
e。(=e+  e、)は、温度変化の影百を受けるこ
とがない。
Therefore, as can be seen from FIG. 2, even if the environmental temperature rises and the voltage of the solar cell 3, that is, el increases, the voltage eLl also increases accordingly, so that the output voltage e of the correction circuit 7. (=e+e,) is not affected by temperature changes.

次に本発明によるガスレーザ装置の動作を説明する。即
ち、まずレーザ電源4によって、レーザ管1およびトリ
ガ回路2に電圧が印加され、トリガ回路によって予備放
電が行われ、次に安定した放電が行われる。一方、発振
されたレーザ光8は、その大部分はハーフミラ−2を透
過して出力光8Aとして出力される。しかし、その一部
は、ハーフミラ−2で反射されて参照光8Bとして太陽
電池3に照射される。
Next, the operation of the gas laser device according to the present invention will be explained. That is, first, a voltage is applied to the laser tube 1 and the trigger circuit 2 by the laser power source 4, a preliminary discharge is performed by the trigger circuit, and then a stable discharge is performed. On the other hand, most of the oscillated laser light 8 passes through the half mirror 2 and is output as output light 8A. However, a part of it is reflected by the half mirror 2 and is irradiated onto the solar cell 3 as reference light 8B.

この太陽電池3からの出力電圧信号は、補正回路7によ
り太陽電池の温度補償がされて、レーザ電源6にフィー
ドバックされる。その際、太陽電池の温度が高くなり、
太陽電池の出力電圧が高くなっても、その温度による増
大分は補償され、レーザパワーのみを示す信号がレーザ
電源6に供給される。従って、レーザ電源6は、人力し
た信号に従いレーザ管1内の放電電流を制御し、太陽電
池の温度に形晋されずにレーザ光出力を一定に維持する
The output voltage signal from the solar cell 3 is compensated for the temperature of the solar cell by the correction circuit 7 and fed back to the laser power source 6. At that time, the temperature of the solar cell increases,
Even if the output voltage of the solar cell increases, the increase due to temperature is compensated for, and a signal indicating only the laser power is supplied to the laser power source 6. Therefore, the laser power source 6 controls the discharge current in the laser tube 1 according to the manually inputted signal, and maintains the laser light output constant without being influenced by the temperature of the solar cell.

かくして、太陽電池の温度が変動しても、レーザ出力を
一定に維持するように安定したフィードバック制御がで
きる。
In this way, stable feedback control can be performed to maintain the laser output constant even if the temperature of the solar cell fluctuates.

なお、以上の実施例は、内IJ ミラー型ガスレーザで
あるが、太陽電池でレーザ出力を検出して光フイードバ
ツク制御する全てのレーザ装置にも本発明のレーザ装置
は適用できる。
Although the above embodiment is an inner IJ mirror type gas laser, the laser device of the present invention can be applied to any laser device that detects laser output with a solar cell and controls optical feedback.

発明の効果 以上詳しく説明したように、本発明のガスレーザ装置に
よれば、環境温度に影響されずに、また、レーザ出力検
出用の太陽電池の温度依存性に影1:!!されずに、ガ
スレーザ装置を安定にフィードバック制御でき、従来実
現できなかった高い精度でレーザ光出力を安定化するこ
とができる。
Effects of the Invention As explained in detail above, the gas laser device of the present invention is not affected by the environmental temperature and has no effect on the temperature dependence of the solar cell for laser output detection. ! It is possible to perform stable feedback control of the gas laser device without being affected, and it is possible to stabilize the laser light output with a high degree of precision that has not been possible in the past.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明によるガスレーザ装置の実施例を示す
ブロック図であり、 第2図は、太陽電池の温度依存性を示すグラフであり、
縦軸は出力信号レベルを、横軸は温度をそれぞれ表わし
ており、 ゴ(3図は、第1図のレーザ装置の光フイードバツク系
に設けられた補正回路の実施例を示す回路図である。 〔主な参照番号〕 ■・・レーザ管  2・・ハーフミラ−3・・太陽電池
  4・・トリが回路、5・・レーザ発振器 6・・レ
ーザ電源、7補正回路     8・・レーザ光 第2図 環境湿度(0C)
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a gas laser device according to the present invention, and FIG. 2 is a graph showing temperature dependence of a solar cell.
The vertical axis represents the output signal level, and the horizontal axis represents the temperature. (Figure 3 is a circuit diagram showing an embodiment of the correction circuit provided in the optical feedback system of the laser device of Figure 1. [Main reference numbers] ■...Laser tube 2...Half mirror 3...Solar cell 4...Tori is circuit, 5...Laser oscillator 6...Laser power supply, 7 Correction circuit 8...Laser light Figure 2 Environmental humidity (0C)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ガスレーザ発振器と、該ガスレーザ発振器を駆動する電
源と、前記ガスレーザ発振器からの出力レーザ光の一部
を受ける太陽電池とを具備しており、前記電源は、前記
太陽電池の出力信号を受けて、レーザ光出力を一定にす
るように前記ガスレーザ発振器の放電電流を制御するよ
うになされているガスレーザ装置において、前記太陽電
池の温度を検出する温度検出手段と、前記太陽電池から
の出力信号を、前記温度検出手段の出力に基づいて補正
する補正回路とを更に具備することを特徴とするガスレ
ーザ装置。
The device includes a gas laser oscillator, a power source for driving the gas laser oscillator, and a solar cell that receives a portion of the output laser light from the gas laser oscillator, and the power source receives the output signal of the solar cell and operates the laser beam. In a gas laser device configured to control the discharge current of the gas laser oscillator so as to keep the light output constant, the gas laser device includes a temperature detecting means for detecting the temperature of the solar cell, and an output signal from the solar cell that detects the temperature of the solar cell. A gas laser device further comprising a correction circuit that performs correction based on the output of the detection means.
JP7011186A 1986-03-27 1986-03-27 Gas laser device Pending JPS62226683A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7011186A JPS62226683A (en) 1986-03-27 1986-03-27 Gas laser device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7011186A JPS62226683A (en) 1986-03-27 1986-03-27 Gas laser device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62226683A true JPS62226683A (en) 1987-10-05

Family

ID=13422107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7011186A Pending JPS62226683A (en) 1986-03-27 1986-03-27 Gas laser device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62226683A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB2220522A (en) Apparatus for stabilizing the intensity of light
US3229224A (en) Apparatus for maintaining parallelism and distance between two objects
KR19990072839A (en) Measuring apparatus for laser output
US3801929A (en) Gas laser apparatus having low temperature sensitivity
NL8701986A (en) CONTROL CIRCUIT FOR A LASER PRINTER.
US4987574A (en) Helium-neon lasers
JPS62226683A (en) Gas laser device
US4730323A (en) Laser frequency drift control device and method
JP3049469B2 (en) Laser output detector
US4866722A (en) Metal vapor laser device stabilizing system
JP3159463B2 (en) Output adjustment method of semiconductor laser
JP4114260B2 (en) Solid state laser equipment
US3613026A (en) Plasma tube impedance variation frequency stabilized gas laser
JPH06188503A (en) Wavelength stabilizer
JPS62269374A (en) Semiconductor laser device
JPS6015351Y2 (en) Ion laser device
JP2572235B2 (en) Wavelength control device
JPS63117479A (en) Laser oscillator
JPH0669600A (en) Apc temperature compensator for semiconductor laser and semiconductor laser using the same
JPS61133681A (en) Monitor of light-output controlling device of gas laser
JPH1117251A (en) Yag laser oscillator and laser marking device
JPH0529695A (en) Laser equipment
JPH07176818A (en) Light source for laser length measuring machine
SU708924A1 (en) Device for stabilizing power of gas laser radiation
JPH09162479A (en) Far ultraviolet laser device and control method therefor