DE4105451A1 - Pulsed laser with driver circuit - associated with beam chopper and phase shifter - Google Patents
Pulsed laser with driver circuit - associated with beam chopper and phase shifterInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Laser zum Erzeugen von La serpulsen, mit einer Treiberschaltung für den Pulsbe trieb des Lasers.The invention relates to a laser for generating La serpulsen, with a driver circuit for the Pulsbe drove the laser.
Damit ein Laser Impulse abgibt, ist es z. B. üblich, im Laserresonator einen z. B. als akustooptischen Schalter ausgebildeten sogenannten Q-Schalter anzuordnen, der von einer Treiberschaltung angesteuert wird. Am günstigsten ist es, wenn dieser Q-Schalter mit einer regelmäßigen Frequenz angesteuert wird, so daß der Laser Pulse mit konstanter Frequenz abgibt. In diesem Fall befindet sich der Resonator im thermischen Gleichgewicht und arbeitet stabil. So that a laser emits pulses, it is e.g. B. usual in Laser resonator a z. B. as an acousto-optical switch to arrange trained so-called Q-switch of a driver circuit is driven. The cheapest it is when this Q switch with a regular Frequency is controlled so that the laser pulses with constant frequency. In this case there is the resonator is in thermal equilibrium and works stable.
Man kann die Laserpulse auch durch einen geeigneten Betrieb der Pumpenergiequelle erzeugen, ohne daß im Re sonator ein Q-Schalter vorhanden ist. Hierzu kann man eine spezielle Treiberschaltung für die Pumpenergie quelle vorsehen.You can also use a suitable laser pulse Generate operation of the pump energy source without the Re sonator a Q switch is present. You can do this a special driver circuit for pump energy provide source.
Will man nun einzelne Laserpulse oder unterschiedlich lange Pulszüge mit unterschiedlich langen Pausen erzeugen, so bietet sich zunächst an, über entspre chende Ansteuerung der Treiberschaltung das Pulsen des Lasers vorzunehmen. Der hierzu nötige Aufwand ist gering, und die gesamte Anlage ist entsprechend billig. Allerdings ist die Pulshöhe bei Lasern im allgemeinen von der Pulsfrequenz bzw. von der Länge der Pause zum vorhergehenden Puls abhängig. Außerdem ändern sich die thermischen Verhältnisse im Laserkopf in Abhängigkeit von Pulsfrequenz bzw. Pulspausen. Das gilt besonders für Laser mit gepulster Pumpenergiequelle. Deswegen ist es schwierig, bei einer Betriebsweise, in der der Laser unregelmäßige Pulsfolgen abgibt, eine kon stante Höhe der Laserpulse zu erreichen.Do you want individual laser pulses or different long pulse trains with pauses of different lengths generate, so the first thing to do is via correspond appropriate control of the driver circuit the pulsing of the laser. The effort required for this is small, and the entire system is correspondingly cheap. However, the pulse height for lasers in general from the pulse rate or from the length of the break to previous pulse dependent. They also change thermal conditions in the laser head depending of pulse frequency or pauses. This is especially true for lasers with pulsed pump energy source. Because of that it’s difficult to operate in a the laser emits irregular pulse sequences, a con to reach a constant level of laser pulses.
Eine andere Möglichkeit, den gepulsten Strahl bei Bedarf ein- und auszuschalten, besteht darin, außerhalb des Re sonators einen mechanischen Schalter anzuordnen. Ein solcher mechanischer Schalter kann mit Hilfe einer Treiberschaltung bei Bedarf in den Strahlengang des Lasers hinein- und aus ihm herausgeschwenkt werden. Der im Laserresonator befindliche Q-Schalter oder die Pumpenergiequelle arbeitet dann mit konstanter Frequenz, und der mechanische Schalter läßt bei entsprechender An steuerung nur die gewünschten Pulse durch. Die Ansteue rung eines solchen, außerhalb des Resonators angeordne ten mechanischen Schalters ist einfach. Nachteilig ist jedoch die auch mit beträchtlichem Aufwand kaum nennens wert zu verkleinernde Trägheit eines solchen mechanischen Schalters. Für viele Anwendungsfälle wird jedoch ein praktisch trägheitsfrei arbeitender Schalter benötigt.Another way to use the pulsed beam when needed turning on and off is outside of the re sonators to arrange a mechanical switch. Such a mechanical switch can be used with the help a driver circuit if necessary in the beam path of the laser can be swung in and out of it. The Q switch in the laser resonator or the Pump energy source then works at a constant frequency, and the mechanical switch leaves when appropriate control only the desired pulses. The control tion of such, arranged outside the resonator mechanical switch is simple. The disadvantage is however, it is hardly worth mentioning even with considerable effort worth to reduce the inertia of such a mechanical Switch. For many applications, however, is a practically inertia-free switch required.
Daneben bietet sich auch die Möglichkeit an, außerhalb des Resonators einen akustooptischen Schalter vor zusehen. Ein solcher Schalter läßt sich schnell ein- und ausschalten. Nachteilig ist jedoch, daß der aku stooptische Schalter kein 100%-iges Schalten des La serstrahls gestattet, sondern nur maximal 80% der La serleistung schaltet.In addition, there is also the possibility of being outside of the resonator before an acousto-optical switch watch. Such a switch can be quickly switched on and switch off. The disadvantage, however, is that the aku Stooptic switches no 100% switching of the La permitted, but only a maximum of 80% of the La power switches.
Als weitere Möglichkeit käme noch eine Pockels-Zelle in Betracht, sie arbeitet sehr schnell und ist einfach anzusteuern. Sie ist jedoch teuer und anfällig, und er fordert einen linear polarisierten Laserstrahl.Another possibility would be a Pockels cell Consider it works very quickly and is simple head for. However, it is expensive and fragile, and so is he demands a linearly polarized laser beam.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gepulsten Laser der eingangs genannten Art anzugeben, der mit kon stanter Frequenz pulst, aber dennoch ein fast trägheits loses Ein- und Ausschalten der das Lasersystem verlassen den Pulsfolge ermöglicht.The invention has for its object a pulsed Specify laser of the type mentioned, which with con constant frequency pulses, but still an almost inertia Loose switching on and off of the laser system enables the pulse train.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein synchron mit dem Betrieb der Treiberschaltung periodisch den Strahlengang des Lasers schaltendes Sperr element, und eine Phasenumschalteinrichtung, die an die Treiberschaltung angeschlossen ist, und diese wahlweise phasengleich mit Sperrzeiten des Sperrelements oder mit Öffnungszeiten des Sperrelements ansteuert. Es gibt bei dieser Ausgestaltung des Lasers praktisch zwei verschie dene stationäre Betriebszustände, wobei in beiden Be triebszuständen die Treiberschaltung einerseits und das Sperrelement außerhalb des Laserresonators andererseits synchron arbeiten. In dem einen Betriebszustand befindet sich das Sperrelement gerade immer dann im Strahlengang des Laserlichts, wenn die Treiberschaltung den im Laserresonator angeordneten Q-Schalter veranlaßt, einen Laserpuls freizugeben. In diesem Zustand ge langt kein Laserpuls über das Sperrelement nach außen. Nach einer Phasenumschaltung gibt das sich periodisch bewegende Sperrelement außerhalb des Laserre sonators den Lichtweg für einen Laserpuls immer dann frei, wenn der im Laserresonator befindliche Q-Schalter einen Laserpuls erzeugt.According to the invention, this object is achieved by a synchronous with the operation of the driver circuit periodically blocking the beam path of the laser element, and a phase switching device connected to the Driver circuit is connected, and this optionally in phase with blocking times of the blocking element or with Controlled opening times of the blocking element. There are at this configuration of the laser practically two different dene stationary operating conditions, in both Be drive states the driver circuit on the one hand and that Locking element outside the laser resonator on the other hand work synchronously. In the one operating state the blocking element is always in the beam path of the laser light when the driver circuit in the Laser resonator arranged Q switch causes release a laser pulse. In this state no laser pulse arrives over the blocking element Outside. After a phase change, that happens periodically moving blocking element outside the laser sonators always follow the light path for a laser pulse free if the Q switch in the laser resonator generates a laser pulse.
In beiden Betriebszuständen arbeitet die Treiberschaltung für den Pulsbetrieb mit der gleichen Pulsfrequenz. Diese Pulsfrequenz kann in üblicher Weise in Grenzen gesteuert werden. Dementsprechend wird dann auch die Bewegung des Sperrelements außerhalb des Laserresonators an die La serfrequenz des Resonators angepaßt, damit Treiberschal tung und Sperrelement synchron arbeiten.The driver circuit operates in both operating states for pulse operation with the same pulse frequency. These Pulse rate can be controlled within limits in the usual way will. Accordingly, the movement of the Blocking element outside the laser resonator to the La adjusted frequency of the resonator, so driver scarf device and locking element work synchronously.
In einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung ist vor gesehen, daß die Phasenumschalteinrichtung aufweist:In a special embodiment of the invention seen that the phase switching device has:
- - einen mit dem Sperrelement gekoppelten Taktgeber, der erste Taktimpulse "Sperrelement auf" und zweite Takt impulse "Sperrelement zu" abgibt, und- A clock coupled to the locking element, the first clock pulses "blocking element open" and second clock gives impulses "locking element to", and
- - einen von einem Torsignal angesteuerten Umschalter, der an zwei Eingängen die ersten und die zweiten Takt impulse empfängt und über einen Ausgang an die Treiber schaltung abhängig von dem Torsignal entweder die ersten oder die zweiten Taktimpulse legt.a changeover switch controlled by a gate signal, the first and second bars at two inputs impulse receives and via an output to the drivers circuit depending on the gate signal either sets the first or the second clock pulses.
Durch diese Ausgestaltung lassen sich relativ einfach die Treibersignale für den im Laserresonator befind lichen Q-Schalter oder für die Pumpenenergiequelle erzeu gen. Das extern zugeführte Torsignal bestimmt, in welcher Phasenlage die Treiberschaltung die Laserimpul se erzeugt. Damit steht dann auch fest, ob der jeweils erzeugte Laserpuls von dem Sperrelement außerhalb des Re sonators durchgelassen oder blockiert wird.This configuration makes it relatively easy the driver signals for the located in the laser resonator Liche Q switch or for the pump energy source gen. The externally supplied gate signal determines in which phase position the driver circuit the laser pulse se generated. This then also determines whether each generated laser pulse from the blocking element outside the Re is let through or blocked.
Für die Ausgestaltung des Sperrelements sind verschiedene Varianten möglich. Grundsätzlich sind Biegeschwinger und ähnliche mechanische, elektromechanische und ähnliche Bauelemente möglich. In einer speziellen Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß das Sperrelement ein außerhalb des Laserresonators angeordnetes, scheiben förmiges Rad ist, das über einen geregelten Antrieb synchron mit der Pulsfrequenz des Resonators gedreht wird und über den Umfang verteilte Löcher aufweist. Dabei kann dann der im Laserresonator befindliche Chopper so arbeiten, daß im Sperrbetrieb die La serpulse auf die geschlossenen Bereiche des Rades zwi schen zwei am Umfang benachbarten Löchern trifft, während im Durchlaßbetrieb aufeinanderfolgende Laser pulse durch die Löcher des Rades austreten können.There are different ones for the design of the locking element Variants possible. Basically, are flexural vibrators and similar mechanical, electromechanical and similar Components possible. In a special configuration The invention provides that the locking element disks arranged outside the laser resonator shaped wheel that is controlled by a drive rotated synchronously with the pulse frequency of the resonator and has holes distributed over the circumference. The one located in the laser resonator can then be used Work the chopper so that the La serpulse on the closed areas of the wheel between hitting two holes adjacent to the circumference, while successive lasers in pass mode pulse can escape through the holes in the wheel.
Daneben ist auch eine solche Synchronisation zwischen der Treiberschaltung und dem Chopperrad möglich, daß aufeinanderfolgende Impulse durch solche Löcher des Chopperrades gelangen, die nicht direkt benachbart sind, sondern zwischen sich ein oder mehrere Löcher Abstand haben. Wichtig ist nur, daß zwischen dem Chopperrad au ßerhalb des Resonators und der Treiberschaltung Synchro nisation besteht. Mit den oben genannten Maßnahmen las sen sich verschiedenste Laserpuls-Ausgangsfrequenzen realisieren.There is also such a synchronization between the driver circuit and the chopper wheel possible that successive impulses through such holes of the Chopperrades that are not directly adjacent, but one or more holes between them to have. It is only important that between the chopper wheel au outside the resonator and the driver circuit synchro nization exists. With the above measures read different laser pulse output frequencies realize.
Die Verwendung des scheibenförmigen Rades (Chopperrad), ermöglicht die Ausgestaltung eines sehr einfachen und dennoch genau arbeitenden Taktgebers, der zwei Licht strahlquellen und zwei lichtempfindliche Bauelemente auf der einen bzw. der anderen Seite des Rades aufweist, wobei der eine Lichtstrahl durch die Löcher des Rades auf das eine lichtempfindliche Bauelement und der andere Lichtstrahl durch Hilfslöcher auf das andere licht empfindliche Bauelement auftreffen kann, und die Hilfs löcher im Winkel jeweils zwischen zwei Löchern ange ordnet sind. Die lichtempfindlichen Bauelemente geben dann erste und zweite Taktimpulszüge mit einer zueinander um 180° versetzten Phasenlage ab. Damit läßt sich die Treiberschaltung in geeigneter Weise ansteuern.The use of the disc-shaped wheel (chopper wheel), allows the design of a very simple and nevertheless accurate clock, the two lights radiation sources and two light-sensitive components on one or the other side of the wheel, one beam of light through the holes of the wheel on one light-sensitive component and the other Beam of light through auxiliary holes onto the other light sensitive component can hit, and the auxiliary holes at an angle between two holes are arranged. Give the light-sensitive components then first and second clock pulse trains with one another phase position offset by 180 °. So that the Control the driver circuit in a suitable manner.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The following is an embodiment of the invention explained in more detail with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Lasers mit Q-Schalter, Fig. 1 is a block diagram of a laser having Q-switches,
Fig. 2 ein Impulsdiagramm, welches die Arbeits weise des Lasers nach Fig. 1 veranschau licht, und Fig. 2 is a timing diagram, the way of working of the laser according to Fig. 1 illustrates light, and
Fig. 3 ein Teil-Blockschaltbild eines Laser typs mit gepulster Pumplichtquelle. Fig. 3 is a partial block diagram of a laser type with a pulsed pump light source.
Die links in Fig. 1 dargestellten Komponenten des Lasers sind grundsätzlich bekannt. Ein allgemein mit 1 be zeichneter Laser enthält einen Resonator 3 mit einem akustooptischen Q-Schalter 9 und einem laseraktiven Material 7. Eine Pumplichtquelle 5 gibt Pumplicht auf das laseraktive Material 7, wozu die Pumplampe 5 von einem einen Regler enthaltenden Netzteil 31 angesteuert wird. Den Laserresonator 3 verläßt ein ge pulster Laserstrahl L, von dem mit Hilfe eines teil durchlässigen Spiegels 33 ein Teilstrahl abgezweigt und auf das Netzteil 31 zurückgeführt wird.The components of the laser shown on the left in FIG. 1 are basically known. A laser, generally designated 1 , contains a resonator 3 with an acousto-optical Q switch 9 and a laser-active material 7 . A pump light source 5 emits pump light onto the laser-active material 7 , for which purpose the pump lamp 5 is controlled by a power supply unit 31 containing a regulator. The laser resonator 3 leaves a ge pulsed laser beam L, from which a partial beam is branched off with the aid of a partially transparent mirror 33 and is returned to the power supply unit 31 .
Der Q-Schalter 9 wird durch eine HF-Treiberschaltung 11 so angesteuert, daß er mit einer bestimmten Frequenz öffnet und schließt und dementsprechend Laserimpulse freigibt.The Q switch 9 is controlled by an RF driver circuit 11 so that it opens and closes at a certain frequency and accordingly releases laser pulses.
Der Laserstrahl L gelangt auf den Umfangsbereich eines scheibenförmigen Chopperrades 13. Das Chopperrad 13 wird von einem Chopperradantrieb 15 synchron mit der An steuerfrequenz gedreht. Hierzu ist ein Phasenregelkreis 21 an den Chopperradantrieb 15 angeschlossen, wo bei der Phasenregelkreis 21 ein der Resonatorfrequenz entsprechendes Signal fR empfängt. Außerdem empfängt der Phasenregelkreis 21 ein Signal, welches kennzeich nend ist für die Drehzahl des Chopperrades 13. The laser beam L reaches the peripheral region of a disk-shaped chopper wheel 13 . The chopper wheel 13 is rotated by a chopper wheel drive 15 in synchronism with the control frequency. For this purpose, a phase locked loop 21 is connected to the chopper wheel drive 15 , where in the phase locked loop 21 a signal fR corresponding to the resonator frequency is received. In addition, the phase locked loop 21 receives a signal which is characteristic of the speed of the chopper wheel 13 .
Über den Umfang des Chopperrades 13 sind vier Löcher 17a, 17b, 17c und 17d gleichmäßig verteilt. In der in Fig. 1 dargestellten Stellung des Chopperrades 13 gelangt gerade ein Laserpuls durch das im Lichtweg befindliche Loch 17c. Das Chopperrad 13 dreht sich in Pfeilrichtung. Jedesmal, wenn von dem Chopper 9 im Laserresonator ein Laserpuls freigegeben wird, befindet sich gerade eines der Löcher 17a, 17b, . . im Lichtweg L des Laserstrahls, so daß der Laserstrahl durch das Loch des Chopperrades hindurchlaufen kann, was rechts oben in Fig. 1 durch einen schwarzen Impuls angedeutet ist.Four holes 17 a, 17 b, 17 c and 17 d are evenly distributed over the circumference of the chopper wheel 13 . In the position of the chopper wheel 13 shown in FIG. 1, a laser pulse is just passing through the hole 17 c in the light path. The chopper wheel 13 rotates in the direction of the arrow. Each time a laser pulse is released by the chopper 9 in the laser resonator, one of the holes 17 a, 17 b, is located. . in the light path L of the laser beam so that the laser beam can pass through the hole of the chopper wheel, which is indicated by a black pulse at the top right in FIG. 1.
Durch eine im folgenden zu beschreibende Phasenumschalt einrichtung läßt sich bei gleichbleibender Frequenz des Chopperrades 13 die Phasenlage zwischen dem Betrieb des Choppers 9 und der Drehung des Chopperrades 13 so ändern, daß die einzelnen Impulse nicht durch die Löcher 17a, 17b, . . hindurchgelangen, sondern auf Bereiche zwischen zwei benachbarten Löchern auftreffen. Von diesen Bereichen ist in Fig. 1 ein Bereich 35 angedeutet.By a phase switching device to be described below, the phase position between the operation of the chopper 9 and the rotation of the chopper wheel 13 can be changed so that the individual pulses are not through the holes 17 a, 17 b, while the frequency of the chopper wheel 13 remains the same. . get through, but hit areas between two adjacent holes. A region 35 of these regions is indicated in FIG. 1.
Um die gewünschte Phasenumschaltung zu erreichen, befin det sich bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 auf der einen Seite des Chopperrades 13 eine zwei Lichtstrahlen abgebende Lichtquelle 23, auf der anderen Seite des Chopperrades 13 befinden sich zwei lichtempfindliche Bauelemente 25 und 27, die jeweils einen Lichtstrahl von der Lichtquelle 23 aufzunehmen vermögen (die Darstel lung des Chopperrades 13 in Fig. 1 ist rein schematisch und nicht perspektivisch genau). In order to achieve the desired phase switching, in the exemplary embodiment according to FIG. 1 there is a light source 23 emitting two light beams on one side of the chopper wheel 13 , and on the other side of the chopper wheel 13 there are two light-sensitive components 25 and 27 , each one Can absorb light beam from the light source 23 (the presen- tation of the chopper wheel 13 in Fig. 1 is purely schematic and not perspective accurate).
Auf den Winkelhalbierenden zwischen jeweils zwei be nachbarten Löchern 17a, 17b, . . befinden sich weiter zur Mitte des Chopperrades 13 hin Hilfslöcher 19. Man sieht, daß, wenn das lichtempfindliche Bauelement 27 jeweils ein elektrisches Impulssignal erzeugt, wenn ein Loch 17a, 17b, . . durch den Lichtweg des unteren Lichtstrahls gelangt, das lichtempfindliche Bauelement 25 ein elektrisches Impulssignal abgibt, welches zu dem vom Bauelement 27 erzeugten Impulssignal in der Phase um 180° gedreht ist. Diese Beziehung ist in der Zeichnung durch "0°" bzw. "180°" angedeutet. Das Signal mit "0°" gelangt an den Phasenregelkreis 21. Beide Signale "0°" und "180°" gelangen an zwei Eingänge eines Um schalters 29, dessen Umschaltkontakt von einem Tor signal betätigt wird. In der in Fig. 1 dargestellten Stellung gelangt das Signal von dem Bauelement 27 als Taktimpuls "Sperrelement auf" an den HF-Treiber 11, so daß der unmittelbar vom Q-Schalter 9 frei gegebene Laserpuls durch eine der Öffnungen 17a, 17b, . . läuft. Durch ein Torsignal läßt sich der Umschalter 29 umpolen, so daß der andere Taktimpuls "180°" vom Bau element 25 zum HF-Treiber 11 gelangt. Damit erfolgt ein Phasensprung, so daß der Q-Schalter 9 Laserimpulse erzeugt, deren Phasenlage dafür verantwortlich ist, daß die Pulse auf die Bereiche zwischen jeweils zwei benach barten Löchern 17a, 17b, . . der Chopperscheibe 13 ge langen, also gesperrt werden.On the bisector between each two be adjacent holes 17 a, 17 b,. . there are auxiliary holes 19 further to the center of the chopper wheel 13 . It can be seen that when the light-sensitive component 27 generates an electrical pulse signal when a hole 17 a, 17 b,. . passes through the light path of the lower light beam, the light-sensitive component 25 emits an electrical pulse signal, which is rotated in phase by 180 ° to the pulse signal generated by the component 27 . This relationship is indicated in the drawing by "0 °" or "180 °". The signal with "0 °" reaches the phase locked loop 21 . Both signals "0 °" and "180 °" arrive at two inputs of a switch 29 whose switch contact is actuated by a gate signal. In the position shown in FIG. 1, the signal from the component 27 reaches the RF driver 11 as a clock pulse “blocking element open”, so that the laser pulse released directly by the Q switch 9 passes through one of the openings 17 a, 17 b, . . running. The switch 29 can be reversed by a gate signal, so that the other clock pulse "180 °" from the construction element 25 reaches the HF driver 11 . This results in a phase jump, so that the Q-switch 9 generates laser pulses, the phase position of which is responsible for the pulses on the areas between two adjacent holes 17 a, 17 b,. . the chopper disc 13 ge long, so be locked.
In Fig. 2 ist ein Betriebszustand skizziert, bei dem im "Normalfall" sämtliche vom Q-Schalter 9 erzeugten Laserimpulse von dem Chopperrad 13 gesperrt werden. Dies ist im linken Bereich der Fig. 2 dargestellt. Die Laserimpulse fallen zusammen mit der Sperrzeit des Chopperrades 13.In FIG. 2, an operating state is sketched all be locked by the Q-switch 9 generated laser pulses from the chopper wheel 13 in the in the "normal case". This is shown in the left area of FIG. 2. The laser pulses coincide with the blocking time of the chopper wheel 13 .
Wenn nun ein Torsignal an den Torschalter 29 gelegt wird,
gibt es in der Ansteuerung des Choppers 9 im Laserresona
tor einen Phasensprung um 180° (bezogen auf die Öffnungs
und Sperrzeiten des Chopperrades 13). Der im Laserresona
tor befindliche Q-Schalter 9 wird nun so angesteuert, daß
die von ihm erzeugten Laserstrahlen genau in die Öff
nungszeiten des Chopperrades 13 fallen. Diese Impulse
sind in Fig. 2 schwarz eingezeichnet. Solange das Torsig
nal an dem Umschalter 29 anliegt, werden die Laserpulse
von dem Q-Schalter 9 im Laserresonator phasenversetzt be
züglich der Sperrzeiten des Chopperrades, d. h. phasen
gleich mit Öffnungszeiten des Chopperrades erzeugt, so
daß die "schwarzen" Laserpulse die Löcher 17a, 17b, . .
des Chopperrades 13 passieren können. Verschwindet
das Torsignal, so stellt sich wieder der Betrieb ein,
wie er links in Fig. 2 und in der Mitte in Fig. 2 zwi
schen den beiden Torsignalen dargestellt ist. Das heißt:
Die Laserimpulse treffen auf geschlossene Bereiche des
Chopperrades 13 auf.If a gate signal is now applied to the gate switch 29 , there is a phase jump by 180 ° in the control of the chopper 9 in the laser resonator (based on the opening and blocking times of the chopper wheel 13 ). The located in Laserresona tor Q-switch 9 is now controlled so that the laser beams generated by him fall exactly in the opening times of the chopper wheel 13 . These pulses are shown in black in Fig. 2. As long as the Torsig signal is applied to the changeover switch 29 , the laser pulses from the Q switch 9 in the laser resonator are out of phase with respect to the blocking times of the chopper wheel, ie they are generated in phase with the opening times of the chopper wheel, so that the "black" laser pulses make the holes 17 a, 17 b,. . of the chopper wheel 13 can happen. If the gate signal disappears, the operation resumes as it is shown on the left in FIG. 2 and in the middle in FIG. 2 between the two gate signals. This means:
The laser pulses strike closed areas of the chopper wheel 13 .
In Abwandlung der oben beschriebenen Ausführungsform kann die Synchronisation zwischen dem Q-Schalter 9 einerseits und dem Chopperrad 13 bzw. der Chopperrad steuerung 15 so erfolgen, daß die jeweiligen Laser pulse nicht durch aufeinanderfolgende Löcher 17a, 17b, . . des Chopperrades laufen, sondern beispielswei se nur durch jedes zweite oder dritte Loch. Damit läßt sich ein großer Frequenzbereich für den Betrieb des Lasers abdecken ohne Änderung der Grundfrequenz des Chopperrads 13. In a modification of the embodiment described above, the synchronization between the Q switch 9 on the one hand and the chopper wheel 13 or the chopper wheel control 15 can take place in such a way that the respective laser pulses are not through successive holes 17 a, 17 b,. . of the chopper wheel, but for example only through every second or third hole. A large frequency range for the operation of the laser can thus be covered without changing the basic frequency of the chopper wheel 13 .
Anstelle eines Rades können auch andere Sperrelemente verwendet werden, z. B. Biegeschwinger oder dergleichen.Instead of a wheel, other locking elements can also be used are used, e.g. B. bending vibrator or the like.
Das oben erläuterte Ausführungsbeispiel bezieht sich auf einen speziellen Lasertyp, bei dem sich in dem Resonator 3 ein akustooptischer Q-Schalter 9 be findet, welcher von der Treiberschaltung 11 so angesteuert wird, daß die Laserpulse in der erläu terten Weise erzeugt werden.The above-described embodiment relates to a special type of laser, in which there is an acousto-optical Q switch 9 in the resonator 3 , which is driven by the driver circuit 11 so that the laser pulses are generated in the manner explained.
Die Erfindung ist aber nicht auf diesen speziellen Lasertyp beschränkt. Die Erfindung ist grundsätzlich bei sämtlichen Lasern anwendbar, die Laserimpulse aus geben. Fig. 3 zeigt ein Teil-Blockschaltbild eines Lasers, bei dem die Laserimpulse durch entsprechen de Ansteuerung einer Netzteil/Treiberschaltung 131 erzeugt werden. Die Netzteil/Treiberschaltung 131 liefert elektrische Energie an eine Pumplichtquelle 105 zum Pumpen des laseraktiven Materials 107 inner halb eines allgemein mit 101 bezeichneten Lasers.However, the invention is not restricted to this special type of laser. The invention is basically applicable to all lasers that give laser pulses. Fig. 3 shows a partial block diagram of a laser, in which the laser pulses are generated by appropriate de driving a power supply / driver circuit 131 . The power supply / driver circuit 131 supplies electrical energy to a pump light source 105 for pumping the laser-active material 107 within a laser, generally designated 101 .
Ein Umschalter 129 ist entsprechend wie der in Fig. 1 dargestellte Umschalter 29 ausgebildet. Hier ist der Ausgang des Umschalters 129 auf die Netzteil/- Treiberschaltung 131 geführt, so daß die Pumplicht quelle 105 das Pumplicht auf das laseraktive Mate rial 107 entsprechend der dem Umschalter 129 zuge führten Phase (0° oder 180°) abgibt. Die Elemente rechts von dem in Fig. 3 dargestellten teildurch lässigen Spiegel 133 sind die gleichen wie in Fig. 1 und werden hier nicht nochmal erläutert.A changeover switch 129 is designed in the same way as the changeover switch 29 shown in FIG. 1. Here, the output of the switch 129 is guided to the power supply / driver circuit 131 so that the pump light source 105 emits the pump light onto the laser-active material 107 in accordance with the phase supplied to the switch 129 (0 ° or 180 °). The elements to the right of the partially transparent mirror 133 shown in FIG. 3 are the same as in FIG. 1 and will not be explained again here.
Claims (8)
- - einen mit dem Sperrelement (13) gekoppelten Taktgeber (19, 17a, 17b, . . 23, 25, 27), der erste Taktimpulse "Sperrelement auf" und zweite Taktimpulse "Sperrelement zu" abgibt, und
- - einen von einem Torsignal angesteuerten Umschalter (29; 129), der an zwei Eingängen die ersten bzw. die zweiten Taktimpulse empfängt und über einen Ausgang an die Treiberschaltung (11; 131) abhängig von dem Torsig nal entweder die ersten oder die zweiten Taktimpulse legt.
- - A clock generator ( 19 , 17 a, 17 b,... 23 , 25 , 27 ) coupled to the blocking element ( 13 ), which outputs the first clock pulses "blocking element open" and second clock pulses "blocking element closed", and
- - A controlled by a gate signal switch ( 29 ; 129 ) which receives the first or the second clock pulses at two inputs and via an output to the driver circuit ( 11 ; 131 ) depending on the Torsig signal either the first or the second clock pulses .
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19914105451 DE4105451A1 (en) | 1990-12-12 | 1991-02-21 | Pulsed laser with driver circuit - associated with beam chopper and phase shifter |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4039703 | 1990-12-12 | ||
| DE19914105451 DE4105451A1 (en) | 1990-12-12 | 1991-02-21 | Pulsed laser with driver circuit - associated with beam chopper and phase shifter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4105451A1 true DE4105451A1 (en) | 1992-06-17 |
Family
ID=25899252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19914105451 Withdrawn DE4105451A1 (en) | 1990-12-12 | 1991-02-21 | Pulsed laser with driver circuit - associated with beam chopper and phase shifter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4105451A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SG108274A1 (en) * | 2000-09-25 | 2005-01-28 | Laserfront Technologies Inc | Laser processing device |
-
1991
- 1991-02-21 DE DE19914105451 patent/DE4105451A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SG108274A1 (en) * | 2000-09-25 | 2005-01-28 | Laserfront Technologies Inc | Laser processing device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |