JP2000277840A - パルスレーザ用の充放電回路 - Google Patents

パルスレーザ用の充放電回路

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JP2000277840A
JP2000277840A JP11076945A JP7694599A JP2000277840A JP 2000277840 A JP2000277840 A JP 2000277840A JP 11076945 A JP11076945 A JP 11076945A JP 7694599 A JP7694599 A JP 7694599A JP 2000277840 A JP2000277840 A JP 2000277840A
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pulse
charging
laser
voltage
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Takashi Matsunaga
隆 松永
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Komatsu Ltd
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    • 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
    • H01S3/09Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/097Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
    • H01S3/0975Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser using inductive or capacitive excitation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00711Regulation of charging or discharging current or voltage with introduction of pulses during the charging process
    • 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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パルスレーザの発振周波数を上げることが可
能なパルスレーザ用の充放電回路を提供する。 【解決手段】 両極間電圧VCが最終目標値VFに達する
までコンデンサC0に電荷を充電する高圧電源18と、
この電荷を放電電極5,5間でパルス状に放電させてパ
ルスレーザ光11を発振させる放電回路3と、パルスレ
ーザ光11の1パルスごとのパルス発光量に基づき、次
に充電を行なう際の両極間電圧VCの最終目標値VFを算
出し、高圧電源18に出力するレーザコントローラ4と
を備えたパルスレーザ用の充放電回路において、レーザ
コントローラ4が両極間電圧VCの最終目標値VFを算出
する以前から、所定の1次目標値V1に向けて電荷の充
電を開始し、最終目標値VFの算出後、最終目標値VFま
で充電を行なっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パルスレーザ用の
充放電回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、エキシマレーザのように、放
電電極間に所定の周期で放電を行なってレーザ媒質を励
起し、レーザ光をパルス状に発振させるパルスレーザが
知られている。図6に、従来技術に係るパルスレーザ用
の充放電回路のブロック図を示す。同図において充放電
回路は、第1のコンデンサC0と、第1のコンデンサC0
に高電圧の電荷を充電する高圧電源18と、この電荷を
放電電極5,5間に印加する放電回路3とを備えてい
る。放電電極5,5間に印加された電荷は、放電電極
5,5間で放電を起こし、レーザ媒質を励起してパルス
レーザ光11を発振させる。発振したパルスレーザ光1
1は、加工機15に達して加工に供される。高圧電源1
8及び放電回路3は、レーザ発振を制御するレーザコン
トローラ4にそれぞれ接続されている。高圧電源18
は、レーザコントローラ4からの充電指令信号H1の入
力に伴い、第1のコンデンサC0への充電を開始する。
また、放電回路3は、加工機15からのトリガ信号Tr
の入力に伴い、第1のコンデンサC0に充電された電荷
を放電電極5,5に印加する。
【0003】このようなパルスレーザを、例えばレーザ
リソグラフィ等の精密加工に使用する場合には、1パル
スごとのパルスレーザ光11のエネルギー(以下、パル
ス発光量と呼ぶ)を、精密に制御しなければならない。
そのためには、第1のコンデンサC0の両極間に充電さ
れる両極間電圧VCを1パルスごとに制御する必要があ
る。即ち、加工機15は、パルスレーザ光11の発振後
に発光モニタ12によって前記パルス発光量を測定し、
次の発振の際のパルス発光量をレーザコントローラ4に
要求している。このパルス発光量をパルス発光要求量P
xと呼び、パルス発光量要求信号Pによりレーザコント
ローラ4に送られる。レーザコントローラ4は、このパ
ルス発光要求量Pxに基づいて所定の演算を行ない、両
極間電圧VCの最終目標値VFを算出し、これを目標値信
号VHにより高圧電源18に送信する。
【0004】図7に、従来技術に係る充放電のタイミン
グチャートを示す。同図において、時刻t1におけるト
リガ信号Trの入力に伴い、第1のコンデンサC0の両極
間に充電された電荷が放電電極5,5間に印加され、パ
ルスレーザ光11が発振する。レーザコントローラ4
は、パルスレーザ光11の発振終了後、時刻t2におい
て発光モニタ12からパルス発光要求量Pxを受信す
る。このパルス発光要求量Pxに基づき、レーザコント
ローラ4は時刻t2から時刻t3の間に、次のパルスレー
ザ発振時に第1のコンデンサC0に充電する両極間電圧
VCの最終目標値VFを算出するための演算を行なう。そ
して、時刻t3において、レーザコントローラ4は算出
した最終目標値VFを目標値信号VHにより高圧電源18
に送信すると共に、充電指令信号H1を高圧電源18に
入力し、高圧電源18は第1のコンデンサC0に充電を
開始する。そして、時刻t4において、両極間電圧VCが
最終目標値VFとなると、高圧電源18は充電を終了
し、時刻t5においてトリガ信号Trの入力に伴ってこの
電荷を放電電極5,5間に印加する。これにより、放電
が起き、パルスレーザ光11が発振する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術には、次に述べるような問題点がある。
【0006】即ち、パルスレーザ光11のパルス発光量
が同じであれば、加工機15でレーザ加工を行なう際の
単位時間当たりの加工量は、パルスレーザの発振周波数
に略比例する。パルス発光量を増大させるためにはパル
スレーザを大型化する必要があり、装置のコストアップ
に繋がるため、同じパルスレーザにおいてより大量の加
工を行なうために、パルスレーザの発振周波数を増すこ
とが求められている。特に、半導体の生産を行なうレー
ザリソグラフィ用の光源となるエキシマレーザや真空紫
外レーザにその要求が大きい。従来技術によれば、パル
スレーザの発振から次の発振までに要する時間は、(1)
レーザコントローラ4が最終目標値VFの演算を開始す
る時刻t2から、レーザコントローラ4が演算を終了し
て高圧電源18に最終目標値VFを指示する時刻t3まで
の時間tsと、(2)充電を開始する時刻t3から、第1の
コンデンサC0の充電を終了する時刻t4までの時間tp
とが大半を占めている。即ち、発振周波数を増加させる
ためには、この時間tsと時間tpとを短くする必要があ
る。
【0007】しかしながら、時間tsを短くするために
は、レーザコントローラ4の演算能力を上げなければな
らず、高価なコンピュータ等の演算装置が必要となる。
また、時間tpを短くするためには、高圧電源18の充
電能力を上げなければならず、高圧電源18が大型化す
るとともに高価になる。このように、従来技術によれ
ば、放電から次の充電を完了するまでの時間に長時間を
要し、パルスレーザ光11の発振周波数を上げることが
困難であるという問題がある。
【0008】本発明は、上記の問題点に着目してなされ
たものであり、パルスレーザの発振周波数を上げること
が可能なパルスレーザ用の充放電回路を提供することを
目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、第1発明は、コンデンサの両極間
電圧が最終目標値に達するまでコンデンサに電荷を充電
する高圧電源と、この電荷を放電電極間でパルス状に放
電させてレーザ媒質を励起し、パルスレーザ光を発振さ
せる放電回路と、このパルスレーザ光の1パルスごとの
パルス発光量を検出するパルスモニタと、レーザ発振後
に、パルス発光量に基づき、次にコンデンサの充電を行
なう際の両極間電圧の最終目標値を算出し、高圧電源に
出力するレーザコントローラとを備えたパルスレーザ用
の充放電回路において、前記レーザコントローラがコン
デンサの両極間電圧の最終目標値を算出する以前から、
所定の1次目標値に向けてコンデンサに電荷の充電を開
始し、最終目標値の算出後、算出した最終目標値まで充
電を行なうことを特徴とするパルスレーザ用の充放電回
路。
【0010】第1発明によれば、レーザコントローラが
パルスレーザ光のパルス発光量に基づいて最終目標値を
算出する前に、コンデンサの両極間に充電を開始してい
る。これにより、レーザコントローラが両極間電圧の目
標値を演算している時間も充電を行なっているので、パ
ルスレーザ光が発振してからコンデンサの充電を終了す
るまでの時間が短縮され、パルスレーザ光の発振周波数
を上げることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図を参照しながら、本発明
に係る実施形態を詳細に説明する。尚、各実施形態にお
いて、前記従来技術の説明に使用した図と同一の要素に
は同一符号を付し、重複説明は省略する。
【0012】以下、図1〜図5に基づいて実施形態を説
明する。図1は、本実施形態に係るパルスレーザ用の充
放電回路のブロック図である。同図において充放電回路
は、第1のコンデンサC0と、第1のコンデンサC0に高
電圧の電荷を充電する高圧電源18と、この電荷を放電
電極5,5間に印加する放電回路3とを備えている。放
電電極5,5間に印加された電荷は放電電極5,5間で
放電を起こし、レーザ媒質を励起してパルスレーザ光1
1を発振させる。パルス状に発振したパルスレーザ光1
1は、加工機15に達して加工に供される。また、高圧
電源18及び放電回路3は、レーザ発振を制御するレー
ザコントローラ4にそれぞれ接続されている。
【0013】高圧電源18は、レーザコントローラ4か
らの指示に基づいてコンデンサC0の両極間電圧VCを制
御する充電コントローラ6と、第1の整流回路7と、イ
ンバータ8と、昇圧トランス9と、第2の整流回路10
とを備えている。第1の整流回路7は、例えば200V
の3相交流を、約300Vの脈流に整流する。インバー
タ8は、この脈流をチョッピングして、例えば約20kH
zの高周波交流として出力する。この高周波交流は、昇
圧トランス9で昇圧され、約10kVの高圧高周波交流
となる。第2の整流回路10は、高圧高周波交流を整流
してピーク値が略一定の高周波電流とする。図2に、第
2の整流回路10から出力する電流の波形を示す。同図
において、縦軸が電流i、横軸が時間tである。この高
周波電流により、第1のコンデンサC0が充電される。
このとき、高周波電流が流れる時間が長いほど、第1の
コンデンサC0の両極間に充電される両極間電圧VCは高
くなる。
【0014】また、放電回路3は、スイッチング素子S
Wと、第1の可飽和リアクトルL1と、第2のコンデン
サC1と、第2の可飽和リアクトルL2と、第3のコンデ
ンサC2とを備えている。第1、第2の可飽和リアクト
ルL1,L2は、いずれもそれらの両端に加えられた電圧
と電圧の印加時間との積が所定の値になると飽和して、
急激に低インピーダンスとなるようになっている。ま
た、サイラトロンやサイリスタ等からなるスイッチング
素子SWは、レーザコントローラ4に接続されており、
レーザコントローラ4からのトリガ信号Trの入力によ
り入出力間が短絡する。尚、本実施形態では、図1に示
すようにこのトリガ信号Trは、加工機15からレーザ
コントローラ4を介して送られてくるが、レーザコント
ローラ4から発生する場合もある。
【0015】第1のコンデンサC0の両極間に両極間電
圧VCの電荷が充電されているとき、加工機15からス
イッチング素子SWにトリガ信号Trが入力されると、
スイッチング素子SWが短絡する。この短絡に伴い、第
1の可飽和リアクトルL1の両端に電圧が印加され、第
1の可飽和リアクトルL1は所定時間後に低インピーダ
ンスとなる。第1のコンデンサC0、第2のコンデンサ
C1、及び第1の可飽和リアクトルL1は、第1のLC共
振回路を構成しており、この第1のLC共振回路にパル
ス電流i1が流れて、第1のコンデンサC0に充電されて
いた電荷が第2のコンデンサC1に移行する。
【0016】第2のコンデンサC1の両極間に電荷が充
電されると、第2の可飽和リアクトルL2の両端に電圧
が印加され、第2の可飽和リアクトルL2は所定時間後
に低インピーダンスとなる。第2、第3のコンデンサC
1,C2及び第2の可飽和リアクトルL2は、第2のLC
共振回路を構成しており、この第2のLC共振回路にパ
ルス電流i2が流れて、第2のコンデンサC1に充電され
ていた電荷が第3のコンデンサC2に移行する。
【0017】このとき、パルス電流i2が流れる第2の
LC共振回路のインダクタンスが、パルス電流i1が流
れる第1のLC共振回路のインダクタンスよりも小さく
なるようにしているため、パルス電流i2はパルス電流
i1よりもパルス幅が小さく、尖頭値が大きなパルス電
流となっている。即ち、パルスの圧縮が行なわれる。
尚、このようなパルスの圧縮率をさらに高めると放電電
極5,5間でさらに良好な放電が行なわれるため、第
2、第3のコンデンサC1,C2及び第2の可飽和リアク
トルL2が構成するLC共振回路を多段に構成する場合
もある。
【0018】そして、第3のコンデンサC2の両極間の
電圧が所定の値に達すると、放電電極5,5間にパルス
放電が生じ、レーザ媒質が励起されてパルスレーザ光1
1が発振する。
【0019】また、第2の整流回路10は、両極間電圧
VCをモニタリングするモニタ機能を備えており、この
モニタリングした両極間電圧VCを充電コントローラ6
に送信する。充電コントローラ6は、レーザコントロー
ラ4から目標値信号VH及び充電指令信号H1を受信す
る。そして、充電指令信号H1の受信に伴い、目標値信
号VHに含まれた目標値と両極間電圧VCとを逐次比較
し、両極間電圧VC>目標値である間は、インバータ8
に充電許可信号H2を送信する。インバータ8は、この
充電許可信号H2を受信している間、第1のコンデンサ
C0の充電を行ない、充電許可信号H2が受信されなくな
ると、第1のコンデンサC0の充電を停止する。即ち、
充電コントローラ6は、レーザコントローラ4から送信
された目標値まで第1のコンデンサC0を充電する。ま
た、加工機15には、発振したパルスレーザ光11のパ
ルス発光量を測定する発光モニタ12が設けられてい
る。加工機15は、この測定したパルス発光量に基づ
き、次に発振するパルスレーザ光11に必要なパルス発
光要求量Pxを、パルス発光量要求信号Pによりレーザ
コントローラ4に要求する。レーザコントローラ4は、
このパルス発光要求量Pxに基づいて、次の充電時に第
1のコンデンサC0に充電する両極間電圧VCの最終目標
値VFを演算する。
【0020】図3に、実施形態に係る充放電のタイミン
グチャートを示す。同図において、時刻t1におけるト
リガ信号Trの放電回路3への入力に伴い、第1のコン
デンサC0の両極間に充電された電荷が放電電極5,5
間に印加され、パルスレーザ光11が発振する。
【0021】このとき、放電電極5,5間での放電によ
って、充放電回路にはキックバック電流と呼ばれる逆起
電力が生じ、所定の充電禁止時間tkにわたって高圧電
源18が不安定状態になっている。そのため、レーザコ
ントローラ4は、時刻t2からこの充電禁止時間tkが経
過した時刻t11に至ってから、充電指令信号H1を充電
コントローラ6に入力する。同時にレーザコントローラ
4は、次の充電における両極間電圧VCの目標値とし
て、予め定められた1次目標値V1を目標値信号VHによ
り高圧電源18に出力する。充電コントローラ6は、充
電指令信号H1に基づき、充電許可信号H2をインバータ
8に出力する。これにより、高圧電源18は、時刻t11
に1次目標値V1に向けて第1のコンデンサC0の充電を
開始する。この充電を1次充電と呼ぶ。また、レーザコ
ントローラ4は、パルスレーザ光11の発振終了後、時
刻t2において発光モニタ12からのパルス発光量要求
信号Pにより、パルス発光要求量Pxを受信している。
このパルス発光要求量Pxに基づき、レーザコントロー
ラ4は時刻t2から時刻t3の間に、次のパルスレーザ発
振時に第1のコンデンサC0に充電する両極間電圧VCの
最終目標値VFを算出するための演算を行なっている。
そして、充電コントローラ6は、前述したようにモニタ
リングした両極間電圧VCと1次目標値V1とを逐次比較
している。両極間電圧VCは、時刻t12において1次目
標値V1に達するが、第1のコンデンサC0では電荷が自
然放電されるので、この電荷を補充するために、充電コ
ントローラ6は時刻t3まで1次充電を継続する。
【0022】時刻t3において最終目標値VFを算出した
レーザコントローラ4は、目標値信号VHにより最終目
標値VFを高圧電源18に送信する。これにより、高圧
電源18は、最終目標値VFに向けて第1のコンデンサ
C0に充電を行なう。この充電を最終充電と呼ぶ。これ
に伴い、充電コントローラ6は、モニタリングした両極
間電圧VCと最終目標値VFとを比較する。両極間電圧V
Cは、時刻t4において最終目標値VFに達するが、第1
のコンデンサC0では電荷が自然放電されるので、この
電荷を補充するために、充電コントローラ6は時刻t5
まで最終充電を継続する。そして、時刻t5においてト
リガ信号Trがレーザコントローラ4からSWに入力さ
れ、第1のコンデンサC0に蓄えられた電荷を放電電極
5,5間に印加する。これにより、放電電極5,5間に
次の放電が起き、パルスレーザ光11が発振する。
【0023】このように、充放電回路はレーザコントロ
ーラ4が最終目標値VFを算出するまでに1次充電を開
始し、最終目標値VFが算出されたときに、両極間電圧
VCを1次目標値V1としている。即ち、最終目標値VF
が算出された後に、従来技術においては両極間電圧VC
が0の状態から充電を行なっているのに対し、本実施形
態では1次目標値V1から最終目標値VFとなるまでの最
終充電を行なっている。従って、最終目標値VFが算出
されてから、充電が終了するまでに要する時間が短縮さ
れる。
【0024】図4に、本実施形態に係るタイミングチャ
ートの他の例を示す。同図において、時刻t11より前の
時刻における動作は、図3に示したタイミングチャート
と同一であり、説明を省略する。時刻t11において、高
圧電源18は、レーザコントローラ4から受信した1次
目標値V1に基づいて、第1のコンデンサC0の充電を開
始する。
【0025】同図においては、レーザコントローラ4に
よる演算が終了して最終目標値VFが算出された時刻t3
において、両極間電圧VCは1次目標値V1に達していな
い。このため、充電コントローラ6は、両極間電圧VC
と1次目標値V1とを比較し、充電許可信号H2をインバ
ータ8に送信し続けている。時刻t3においてレーザコ
ントローラ4が最終目標値VFを充電コントローラ6に
送信すると、充電コントローラ6は、両極間電圧VCと
最終目標値VFとを比較する。そして、両極間電圧VCが
最終目標値VFに達するまで充電許可信号H2をインバー
タ8に送信する。その結果、時刻t4において両極間電
圧VCが最終目標値VFに達し、充電が停止する。或いは
このとき、レーザコントローラ4は、両極間電圧VCが
1次電圧V1に到達したことを確認してから、目標値信
号VHを1次目標値V1から最終目標値VFに変えるよう
にしてもよい(図4における二点鎖線VH2)。
【0026】そして、時刻t5においてトリガ信号Trが
レーザコントローラ4からSWに入力され、第1のコン
デンサC0に蓄えられた電荷を放電電極5,5間に印加
する。これにより、放電電極5,5間に次の放電が起
き、パルスレーザ光11が発振する。このようなタイミ
ングチャートに従って充電を行なうように1次目標値V
1を設定すれば、充電を開始した時刻t11から充電を終
了する時刻t4に至るまで、常に一定の単位時間当たり
充電量(同図におけるVCの傾きに相当する)で充電を
行なうことができる。即ち、高圧電源18の充電能力
を、最も効率良く使用することが可能となる。
【0027】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、最終目標値VFが算出される前に予め定めた1次目
標値V1までの充電を開始し、その後、最終的な最終目
標値VFまで充電を行なっている。即ち、最終目標値VF
が算出されたときには、すでに第1のコンデンサC0の
両極間には電荷が最終目標値VFよりも低い所定電圧ま
で充電されている。そのため、高圧電源18は最終目標
値VFの算出後に、両極間電圧VCがこの所定電圧から最
終目標値VFに達するまでの充電を行なうことになる。
従って、最終目標値VFを算出後に、充電に要する時間
が短くなり、より早く充電を終了して次の放電を行なう
ことができる。従って、放電と放電との間隔が短くな
り、パルスレーザの発振周波数を増加させることが可能
である。しかもこのとき、レーザコントローラ4の演算
能力や高圧電源18の充電能力を増大させずに発振周波
数の増加が可能である。
【0028】また、充電禁止時間tkが経過した時刻t1
1から、第1のコンデンサC0に充電を開始しているの
で、最終目標値VFの充電が終了する時刻t4まで、長い
時間をかけて充電を行なっている。これにより、単位時
間当たりの充電能力が小さな高圧電源18を用いても、
同等かそれ以上の発振周波数でパルスレーザを発振させ
ることが可能であり、高圧電源18が小型化する。即
ち、レーザ装置の小型化が可能である。
【0029】尚、前記1次目標値V1としては、所定の
最低充電電圧Vm以下の値を選ぶのがよい。即ち、パル
スレーザにおいて、第1のコンデンサC0に充電される
最終目標値VFは、必ず所定の最低充電電圧Vm以上とな
っている。これは、最終目標値VFが最低充電電圧Vm未
満であれば、放電が不安定になり、レーザの出力が不安
定になるためである。従って、1次目標値V1の値を最
低充電電圧Vm以下とすることにより、最終目標値VFが
1次目標値V1以下となることを避けることができる。
即ち、加工機15から要求されたパルス発光量よりも多
いパルス発光量のパルスレーザ光11が発振されるのを
防止することができる。
【0030】また、以上のタイミングチャートの説明に
用いた図においては、1次充電時と最終充電時におい
て、単位時間当たり充電量が常に等しくなるように作図
したが、これに限られるものではない。例えば、図5に
実線で示したように、1次充電の際には急速に(VCの
傾きが大きくなるように)充電し、最終充電の際にはゆ
っくり充電するようにしてもよい。即ち、時刻t12にお
ける両極間電圧VCは、パルス発光量に関わりがないの
で、精度良く1次目標値V1になっている必要はない。
そのため、1次充電を急速に行なうことにより、1次充
電に要する時間を短縮できる。また、最終充電時にはゆ
っくり充電することにより、両極間電圧VCを正確に最
終目標値VFとすることが可能であり、これによってパ
ルスレーザ光11のパルス発光量を正確に制御できる。
【0031】また、実施形態では、発光モニタ12を加
工機15に備えるように説明したが、これは例えばパル
スレーザに備えるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係る充放電回路のブロック図。
【図2】第2の整流回路から出力する電流の波形図。
【図3】実施形態に係る充放電のタイミングチャート。
【図4】実施形態に係る充放電のタイミングチャート。
【図5】実施形態に係る充放電のタイミングチャート。
【図6】従来技術に係る充放電回路のブロック図。
【図7】従来技術に係る充放電のタイミングチャート。
【符号の説明】
3:放電回路、4:レーザコントローラ、5:放電電
極、6:充電コントローラ、7:第1の整流回路、8:
インバータ、9:昇圧トランス、10:第2の整流回
路、11:パルスレーザ光、12:発光モニタ、15:
加工機、18:高圧電源。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンデンサ(C0)の両極間電圧(VC)が最終
    目標値(VF)に達するまでコンデンサ(C0)に電荷を充電す
    る高圧電源(18)と、 この電荷を放電電極(5,5)間でパルス状に放電させてレ
    ーザ媒質を励起し、パルスレーザ光(11)を発振させる放
    電回路(3)と、 このパルスレーザ光(11)の1パルスごとのパルス発光量
    を検出するパルスモニタ(12)と、 レーザ発振後に、パルス発光量に基づき、次にコンデン
    サ(C0)の充電を行なう際の両極間電圧(VC)の最終目標値
    (VF)を算出し、高圧電源(18)に出力するレーザコントロ
    ーラ(4)とを備えたパルスレーザ用の充放電回路におい
    て、 前記レーザコントローラ(4)がコンデンサ(C0)の両極間
    電圧(VC)の最終目標値(VF)を算出する以前から、所定の
    1次目標値(V1)に向けてコンデンサ(C0)に電荷の充電を
    開始し、 最終目標値(VF)の算出後、算出した最終目標値(VF)まで
    充電を行なうことを特徴とするパルスレーザ用の充放電
    回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3806025B2 (ja) * 2001-11-29 2006-08-09 株式会社小松製作所 ガスレーザ装置
US7003007B2 (en) * 2003-06-20 2006-02-21 Maxim Integrated Products, Inc. System and method for using an output transformer for packaged laser diode drivers
US7345430B2 (en) * 2006-02-01 2008-03-18 Ionatron, Inc. Electrical energy discharge control
CN104008882B (zh) * 2013-02-22 2018-03-27 王海 高压脉冲放电电容器及其制作方法
EP2822113A3 (en) * 2013-06-28 2015-03-25 Canon Kabushiki Kaisha Pulse laser and photoacoustic apparatus
US11374676B2 (en) * 2018-06-04 2022-06-28 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Optical device and hub node for an optical network

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100325995B1 (ko) * 1994-06-16 2002-07-22 고마쯔 리미티드 방전여기형레이저장치에있어서의레이저가스의제어장치및충방전장치

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