JP2000340873A - 固体レーザ装置の光出力制御方法、固体レーザ装置及びレーザ電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速光フィードバック制御機能を利用して、
レーザ光を直接制御してもその応答速度が十分に速く、
制御分解能が高い装置を実現する。 【解決手段】 電源にスイッチング回路2A,2Bを用い
て、励起光源７への注入電流を瞬時値制御する。この瞬
時値制御において、光量検出手段12によってレーザ媒質
８から射出される光量を監視し、光出力制御手段13によ
り光量検出値を外部90から与えられる光出力設定値と比
較して、その誤差分を小さくするように光出力期間中に
励起光源に対する注入電流の出力指示値を補正しなが
ら、レーザ光出力を瞬時に所定の値に収束させる。こう
して、光出力設定値が一定であっても、レーザ光出力が
変化すると、光量検出値と光出力設定値との誤差分が変
化し、この誤差分の変化に応じて励起光源に対する注入
電流の出力指示値を瞬時に補正する高速光フィードバッ
ク制御を動作を連続して行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、励起光源への印加
電圧、注入電流又は投入電力を瞬間的に制御する瞬時値
制御をして、レーザ出力を瞬時に補正する固体レーザ装
置の光出力制御方法、固体レーザ装置及びレーザ電源装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、固体レーザ装置は、その励起光源
にフラッシュランプ又は半導体レーザが用いられてい
る。励起光源にフラッシュランプを用いる場合、印加電
圧、注入電流又は投入電力を制御してレーザ光の出力
（以下、「レーザ出力」と記す）を制御している。また
半導体レーザの場合には注入電流を制御している。

【０００３】ところが、励起光源への印加電圧、注入電
流又は投入電力は、レーザ出力を決定するパラメータの
１つにすぎない。そのために、高性能の電源を用いるこ
とによってこれらのパラメータに基づいて精度良くコン
トロールしたとしても、励起光源の性能及び発振器の性
能によってレーザ出力は変動してしまう。例えば、ラン
プ及び半導体レーザが劣化すると発光効率が低下する。
この結果、励起効率が下がり、レーザ出力も低下してし
まう。このランプ劣化によるレーザ出力の低下は、５〜
１０％であるといわれている。

【０００４】また、固体レーザ装置は、励起によって熱
的な影響を受ける。レーザ照射を開始すると、固体レー
ザ媒質の内部にはある種の温度勾配ができ始め、およそ
数秒後に定常状態に到達する。この温度勾配は、固体レ
ーザ媒質を一種の凸レンズとして作用させる（以下、こ
の現象を「熱レンズ効果」と称する）。すなわち、レー
ザ照射を開始すると、レーザ媒質の熱レンズ効果が少し
ずつ大きくなり、照射開始から定常状態に達するまでの
間は、発振状態が常に変化し、レーザ出力も変動する。
この熱レンズ効果による出力変動は、１０〜３０％であ
る。

【０００５】このような現象のために、レーザ出力を所
定値に制御するためには印加電圧、注入電流又は投入電
力をある所定値に一致するように制御するだけでは十分
ではない。そのため、従来、例えば、特開平５−１３８
６０号公報、特公昭６３−２００３２号公報に開示され
ているようにレーザ光の光量を検出し、その結果に基づ
いてレーザ電源装置を制御する方法が採用されていた。
この従来の前者の固体レーザ装置のレーザ出力制御技術
は、レーザ光のエネルギーをＰＩＮフォトダイオードで
検出して、中央演算処理装置に伝達し、中央演算処理装
置がレーザ光のエネルギーが設定値に一致するように電
源のスイッチング回路のスイッチングデューティ比を制
御することにより、レーザ出力が設定値に収束させよう
とするものである。

【０００６】この従来技術の場合、スイッチング回路の
スイッチング周期に対応して発生する出力電圧（又は電
流）のリップルを変成器の２次巻線リアクタンスで十分
に平滑化することが必要であり、これに付随する応答遅
れが発生する。また、励起光源に電力を供給してからレ
ーザ媒質を介してレーザ出力が得られるまでの期間に
は、レーザ発振に起因する不確定な応答遅れが発生す
る。さらに、中央演算処理装置では、ＰＩＮフォトダイ
オードで検出した値と、レーザ光の設定値とを比較し
て、スイッチング回路のスイッチングデューティ比を適
正に修正する計算が必要であり、これによっても応答遅
れが発生する。これらの応答遅れ時間を合計すると、中
央演算処理装置の計算時間をゼロと見なしたとしても、
１ｍｓ以上の応答遅れが避けられない。

【０００７】しかしながら、溶接・切断などに使用され
る一般的なパルスＹＡＧレーザは、パルス幅０．５〜２
０ｍｓで使用されている。このため、上記のレーザ光を
直接制御する方式はパルスＹＡＧレーザ装置にあって各
パルス期間内の光出力を制御するには応答速度が遅すぎ
て適用することができない。

【０００８】そこで、実際には、この応答遅れをカバー
するために、（１）レーザパルス毎のエネルギを検出し
てレーザ出力の制御を行う、（２）レーザパルスの波形
設定における時間の分解能を、上記の応答遅れに対応し
て１ｍｓよりも大きくする、といった対策がとられてい
る。

【０００９】したがって、このような従来技術では、パ
ルスＹＡＧレーザに光量検出手段を付加してレーザ光を
直接制御しても、その応答速度の問題から、（１）レー
ザ光におけるパルス単位でしかエネルギーコントロール
ができず、１パルス内でのさらに細かいエネルギーコン
トロールはできない。また、（２）レーザ光のパルス波
形の設定での時間の分解能が１ｍｓよりも大きく、きわ
めて粗くなる問題点があった。この問題点は、上記の後
者の公報に開示された技術にも同様に当てはまる。

【００１０】これらを解決し、高速光フィードバック制
御を行う固体レーザ装置として、電源にスイッチング回
路を用いて、励起光源への印加電圧、注入電流又は投入
電力を瞬時値制御するものが知られている（例えば、特
開平８−３１７６５５号公報、特公平７−５９１４６号
公報）。

【００１１】図９はそのような電源にスイッチング回路
を用いて、励起光源への印加電圧、注入電流又は投入電
力を瞬時値制御する固体レーザ装置の構成を示してい
る。この従来装置において、１は直流電源、２Ａ，２Ｂ
は電流制御を行うためのスイッチング回路、３Ａ，３Ｂ
は直流電流を平滑するためのリアクトル、４Ａ，４Ｂは
ダイオードであり、これらにより電流制御形のチョッパ
回路それぞれが構成され、並列接続される。各スイッチ
ング回路２Ａ，２Ｂがオンすると、直流電源１からリア
クトル３Ａ，３Ｂを介して励起光源７に電流が供給され
る。また各スイッチング回路２Ａ，２Ｂがオフすると、
リアクトル３Ａ，３Ｂの放電電流がダイオード４Ａ，４
Ｂを介して還流し、励起光源７には平滑された直流電流
が供給される。

【００１２】そして、この励起光源７の光をレーザ媒質
８に照射してレーザ発振器からパルス状のレーザ光（以
下、「パルスレーザ光」と記す）を射出させる。

【００１３】出力設定器９はレーザ出力を設定するもの
で、この出力設定器９はレーザ出力設定値に見合う励起
光源７への注入電流指示値を入力する。励起光源７に流
れ込む電流は電流センサ１０Ａ，１０Ｂによって監視
し、この電流センサ１０Ａ，１０Ｂからの電流検出値を
コンパレータ１１Ａ，１１Ｂによって出力設定器９から
の電流指示値と比較し、スイッチング回路２Ａ，２Ｂの
スイッチングデューティ比を調整してオン／オフを切り
替えてドライブする。こうして、励起光源７への注入電
流を瞬時値制御し、レーザ出力を出力設定値に一致させ
るのである。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
従来の固体レーザ装置においても、次のような技術的課
題があった。すなわち、レーザ媒質８から出力されるレ
ーザ光のエネルギーは、励起光源７に通電される電流が
一定であっても必ずしも所定値に制御されない。例え
ば、励起光源７の発光効率は経時的に低下し、また温度
条件その他の要因によっても発光効率が変化する。その
ため、所望のレーザ出力を得ようとすれば励起光源７に
対する注入電流を初期設定のものから変化させなければ
ならなくなるが、このような補正を自動的に行う機能を
備えた、高速光フィードバック制御を行う固体レーザ装
置は知られていない。これは、励起光源の発光制御を印
加電圧や投入電力を調整することによって行う固体レー
ザ装置においても同じである。

【００１５】本発明はこのような従来の技術的課題を解
決するためになされたもので、励起光源又はレーザ媒質
からの光量を検出する光量検出手段を付加して、また高
速光フィードバック制御機能を利用して、レーザ光の光
量を検出し、その結果に基づいてレーザ電源装置を制御
してもその応答速度が十分に速く、制御分解能が高い装
置、すなわち、現存するパルスＹＡＧレーザ（パルス
幅：０．５〜２０ｍｓ）において、レーザ出力を１パル
ス内で細かく（例えば、時間分解能：０．１ｍｓ程度）
瞬時値制御することができる固体レーザ装置の光出力制
御方法、固体レーザ装置及びレーザ電源装置を提供する
ことを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、スイ
ッチング回路によって、固体レーザ媒質の励起光源への
印加電圧、注入電流又は投入電力を制御し、前記固体レ
ーザ媒質から射出されるレーザ光の出力を制御する固体
レーザ装置の光出力制御方法において、前記励起光源の
光量又はこの励起光源による励起によって前記レーザ媒
質から射出されるレーザ光の光量を検出し、この検出さ
れた前記励起光源又は前記レーザ光の光量の設定値であ
る光量検出値が、前記励起光源又は前記レーザ光の出力
を設定した光出力設定値に近づくように、前記励起光源
に対する印加電圧、注入電流又は投入電力の大きさを設
定する電気出力設定値を前記レーザ光のパルス状の出力
が行われている間の少なくとも１パルスの期間内に補正
し、前記レーザ光の出力を制御するものである。

【００１７】請求項２の発明は、スイッチング回路によ
って、固体レーザ媒質の励起光源への印加電圧、注入電
流又は投入電力を制御し、前記固体レーザ媒質から射出
されるレーザ光の出力を制御する固体レーザ装置におい
て、前記励起光源の光量又はこの励起光源による励起に
よって前記固体レーザ媒質から射出されるレーザ光の光
量を検出する光量検出手段と、この光量検出手段によっ
て検出された前記励起光源又は前記レーザ光の光量の検
出値である光量検出値が、前記励起光源又は前記レーザ
光の出力を設定した光出力設定値へ近づくように、前記
励起光源に対する印加電圧、注入電流又は投入電力の大
きさを設定する電気出力設定値を前記レーザ光のパルス
状の出力が行われている間の少なくとも１パルスの期間
内に補正する光出力制御手段とを具備するものである。

【００１８】請求項３の発明は、請求項２の固体レーザ
装置において、前記光出力制御手段が、前記光出力設定
値と前記光量検出値との誤差値を所定の倍率で増幅し、
この増幅がなされた前記誤差値を前記光出力設定値に加
算することにより、前記励起光源に対する印加電圧、注
入電流又は投入電力の前記電気出力指示値とするもので
ある。

【００１９】請求項４の発明は、請求項２の固体レーザ
装置において、前記光出力制御手段が、前記光出力設定
値と前記光量検出値との誤差値を所定の倍率で増幅する
と共に、前記光出力設定値に対して所定の関数変換を施
すことで基準出力指示値とし、この基準出力指示値に前
記増幅がなされた前記誤差値を加算することにより、前
記励起光源に対する印加電圧、注入電流又は投入電力の
前記電気出力指示値とするものである。

【００２０】請求項５の発明は、請求項２の固体レーザ
装置において、前記光出力制御手段が、前記光出力設定
値と前記光量検出値との誤差値を所定の倍率で増幅し、
この増幅がなされた前記誤差値を前記光出力設定値に加
算すると共に、この加算された結果の値に対して所定の
関数変換を施すことで、前記励起光源に対する印加電
圧、注入電流又は投入電力の前記電気出力指示値とする
ものである。

【００２１】請求項６の発明は、請求項４又は５の固体
レーザ装置において、前記光出力制御手段が、前記増幅
した値のうち所定の期間での平均値を求め、この平均値
が減少するように前記関数変換に用いる変換関数を前記
パルスの次の所定の期間で修正するものである。

【００２２】請求項７の発明は、請求項３の固体レーザ
装置において、前記光出力制御手段が、前記光出力設定
値と前記光量検出値との前記誤差値に対する増幅の倍率
を前記レーザ光のパルス状の出力が行われている間の少
なくとも１パルスの期間内に補正するものである。

【００２３】請求項８の発明は、請求項３の固体レーザ
装置において、前記光出力制御手段が、前記パルス毎の
起動開始から一定期間内は、前記励起光源への前記励起
電源に対する印加電圧、注入電流又は投入電力の前記電
気出力指示値の補正を行わないものである。

【００２４】請求項９の発明は、請求項３の固体レーザ
装置において、前記光出力制御手段が、前記パルス毎の
起動開始から一定期間内は、前記光出力設定値と前記光
量検出値との誤差値に対する増幅の倍率を小さくするも
のである。

【００２５】請求項１０の発明は、請求項２乃至９のい
ずれか１項の固体レーザ装置において、前記光出力制御
手段をディジタル回路で構成したものである。

【００２６】請求項１１の発明は、請求項２乃至９のい
ずれか１項の固体レーザ装置において、前記光出力制御
手段をアナログ回路で構成したものである。

【００２７】請求項１２の発明は、スイッチング回路に
よって、固体レーザ媒質から射出されるレーザ光の出力
を制御するために前記固体レーザ媒質の励起光源への印
加電圧、注入電流又は投入電力を制御するレーザ電源装
置において、前記励起光源の光量又はこの励起光源によ
る励起によって前記固体レーザ媒質から射出されるレー
ザ光の光量を検出する光量検出手段と、この光量検出手
段によって検出された前記励起光源又は前記レーザ光の
光量の検出値である光量検出値が、前記励起光源又は前
記レーザ光の出力を設定した光出力設定値へ近づくよう
に、前記励起光源に対する印加電圧、注入電流又は投入
電力の大きさを設定する電気出力設定値を前記レーザ光
のパルス状の出力が行われている間の少なくとも１パル
スの期間内に補正する光出力制御手段とを具備するもの
である。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳説する。図１は本発明の第１の実施の形態の
固体レーザ装置の構成を示している。直流電源１からフ
ラッシュランプの励起光源７への間の電源系統の構成は
図９に示した従来例と同様であり、以下、共通する回路
要素には同一の符号を用いている。

【００２９】本実施の形態の特徴は、レーザ媒質８から
出力されるパルスレーザ光に対してその光量を検出する
光量検出器１２を設け、この光量検出器１２の検出する
レーザ出力のエネルギーを出力設定器９０によって与え
られているパルスレーザ光に関する光出力設定値と比較
し、その誤差分を反転増幅させて、出力設定器９０から
の光出力設定値を補正して最終的な電流出力指示値（電
気出力指示値のうちの１つであり、本明細書中の説明で
は、もちろん電圧や電力で出力を指示する電圧出力指示
値や電力出力指示値でもよい）にしてコンパレータ１１
Ａ，１１Ｂに基準値として与える光出力制御回路１３
（スイッチング回路）を備えた点にある。なお、本明細
書中の説明では、「設定値」と記載した場合には補正を
経ない“素の値”を指し、「指示値」と記載した場合に
は関数変換や増幅といった補正を経た“変化した値”と
する。

【００３０】光量検出器１２は、レーザ発振器８から射
出されるパルスレーザの光量を検出し、光量検出値を光
出力制御回路１３に入力する。

【００３１】光出力制御回路１３は、出力設定器９０か
らの光出力設定値を反転させる反転器１５、光量検出器
１２からの光量検出値と反転器１５からの反転光出力設
定値とを加算して誤差分を求め、これを所定の倍率で反
転増幅する誤差反転増幅器１６、そして出力設定器９０
からの光出力設定値に対して所定の変換関数による関数
変換を行って電流出力指示値を出力する関数変換器１
７、関数変換器１７によって関数変換を受けた後の電流
出力指示値と誤差反転増幅器１６からの補正値とを加算
して最終的な電流出力指示値をコンパレータ１１Ａ，１
１Ｂに出力する加算器１８から構成されている。

【００３２】レーザ媒質８からのレーザ出力と励起光源
７に対する注入電流とは、通常はリニアな関係（比例関
係）にないので、関数変換器１７は、出力設定器９０か
らの光出力設定値と同じ光量のレーザ光をレーザ媒質８
から射出させるために、励起光源７が必要とする注入電
流値に関数変換するものである。この関数変換器１７に
よって、光出力設定値の入力が関数変換され、光出力設
定値に対応した電流出力指示値として出力が行われる。

【００３３】この関数変換器１７にはスイッチＳＷが設
けられている。このスイッチＳＷは、通常は関数変換器
１７での関数変換機能を行うために、関数変換器１７側
に接続されている。しかし、関数変換機能を必要としな
い場合には、出力設定器９０からの光出力設定値を関数
変換しないで、そのまま電流出力設定値（電気出力設定
値のうちの１つであり、本明細書中の説明では、もちろ
ん電圧や電力で出力を設定する電圧出力設定値や電力出
力設定値でもよい）として用いるように、関数変換器１
７を介さない側へ接続する。

【００３４】次に、上記の構成の固体レーザ装置の動作
を説明する。図２（ａ）は図９に示した従来例の光源電
流制御方式、図２（ｂ）は本実施の形態の光出力制御方
式とを模式的に示している。同図（ａ）に示した従来方
式では、励起光源７に入力される電流（以下、「光源電
流」と記す）を常時モニタする。そして、この光源電流
モニタ値と、あらかじめ出力設定器９で設定した光源電
流指示値とを比較し、スイッチング回路２Ａ，２ＢをＯ
Ｎ／ＯＦＦ制御する。すなわち、出力設定は、励起光源
７への注入電流を規定していた。

【００３５】これに対して、同図（ｂ）に示した本実施
の形態の場合は、出力設定器９０は光量検出器１２から
得られる光量検出値、すなわち、レーザ出力を規定する
のである。具体的には、光量検出器１２によってレーザ
発振器８からのレーザ出力の光量を検出し、この光量検
出値と出力設定器９０で設定した光出力設定値との誤差
を算出する。次に、この光出力設定値と光量検出値との
誤差分を、誤差反転増幅器１６を構成するオペアンプ回
路で所定の倍率で反転増幅する。

【００３６】これと同時に、出力設定器９０からの光出
力設定値は関数変換器１７に入力され、ここで、関数変
換によって光出力設定値をそれに見合う基準出力指示値
に変換して加算器１８に出力する。

【００３７】そして加算器１８において、誤差反転増幅
器１６側からの誤差増幅値を関数変換器１７側からの電
流出力指示値に加算し、これを最終的な光源電流出力指
示値としてコンパレータ１１Ａ，１１Ｂに出力し、これ
に基づいてスイッチング回路２Ａ，２Ｂを制御する。こ
こで、コンパレータ１１Ａ，１１ＢがＯＮの期間は、ス
イッチング回路２Ａ，２Ｂは励起光源７に入力される電
流を増加させるようにドライブされる。また逆に、コン
パレータ１１Ａ，１１ＢがＯＦＦの期間は、スイッチン
グ回路２Ａ，２Ｂは励起光源７に入力される電流を減少
させるようにドライブされる。このようにして光源電流
の瞬時値制御がなされるのである。

【００３８】以下、従来の光源電流制御方式の固体レー
ザ装置に上述した第１の実施の形態を適用した例を、具
体的な数値を用いて説明する。いま光源電流制御方式の
固体レーザ装置では、出力設定器９０から励起光源７に
対する光源電圧出力設定値が１Ｖで、光源電流１００Ａ
が供給されるものとする。この供給される光源電流に対
するレーザ出力のエネルギーは、およそ次の式で与えら
れる。

【００３９】 （レーザ出力）＝α×ｋｏ×（光源電流）^3/2 ここで、αは効率（＝約０．０３）、ｋｏは光源特性
（＝約２０）である。

【００４０】したがって、出力設定器９０から励起光源
７に対する光出力設定値（光源電圧出力設定値と相関関
係を持つ値）に対応する光源電流とレーザ出力は、およ
そ次の表のようになる。

【００４１】

【表１】 いま、光量検出器１２はレーザ出力１ｋＷ当たり１．０
Ｖの光量検出値が得られるように調整する。また、光出
力制御回路１３の誤差増幅倍率を１．５倍に設定する。
そしてこの状態で、光源電圧出力設定値２．０Ｖ（以下
の説明での固体レーザ装置の動作時間において、この値
は不変である）で、固体レーザ装置を起動させる。

【００４２】起動開始時には、光量検出値はゼロであ
り、光出力設定値２Ｖとの誤差分は、０Ｖ−２Ｖ＝−２
Ｖである。この瞬間に、光出力制御回路１３から出力さ
れる新たな光源電圧出力設定値は、

【数１】２Ｖ＋（−２Ｖ）×（−１．５）＝５Ｖ となる。これにより、表１に照らして、光源電流５００
Ａを目標として固体レーザ装置を動作させるレーザ電源
の制御が開始され、光源電流は単調に増加する。

【００４３】次に、光源電流が単調増加して、１００Ａ
になった瞬間について考えると、このときのレーザ出力
は、表１に照らしてみるとおよそ０．６ｋＷになる。こ
の場合、光量検出値は０．６Ｖで、光量検出値（＝０．
６Ｖ）と光出力設定値（＝２Ｖ）との誤差分は、−１．
４Ｖに減少する。この結果、光出力制御回路１３から出
力される新たな光源電圧出力設定値は、

【数２】 ２Ｖ＋（−１．４Ｖ）×（−１．５）＝４．１Ｖ となり、この瞬間には、光源電流４１０Ａ（＝４．１
［Ｖ］×１００［Ａ］／１［Ｖ］）を目標としてレーザ
電源の制御が行われる。

【００４４】続いて、光源電流が２００Ａまで増加して
きた瞬間について考える。このときレーザ出力は電流制
御における表１のデータから、１．７ｋＷになる。この
場合、光量検出値は１．７Ｖで、光量検出値（＝１．７
Ｖ）と光出力設定値（＝２Ｖ）との誤差分は、−０．３
Ｖまで減少している。したがって、光出力制御回路１３
から出力される新たな光源電圧出力設定値は、

【数３】 ２Ｖ＋（−０．３Ｖ）×（−１．５）＝２．４５Ｖ となり、この瞬間には、光源電流２４５Ａを目標として
レーザ電源の制御が行われる。

【００４５】このようにして、光出力制御回路１３を従
来の電流制御方式の固体レーザ装置に付加することによ
って、励起光源７に対する電気出力指示値をレーザ出力
（パルスレーザ光）の１パルスの期間内で連続的に補正
し、光量検出値と光出力設定値との誤差が小さくなるよ
うにに（光量検出値を光出力設定値に近づけるように）
レーザ電源で高速にフィードバック制御する。そして、
最終的に光量検出値が２．０Ｖになる状態（レーザ出力
２ｋＷ、光源電流２２０〜２２５Ａの状態）で、ほぼ一
定にさせることができる。

【００４６】こうして、以上の第１の実施の形態によれ
ば、光出力設定値が一定であっても、レーザ出力が変化
することで、光量検出値と光出力設定値との誤差分も変
化する。この誤差分の変化に応じて、励起光源７に対す
る注入電流の出力指示値をレーザ出力の１パルスの期間
内で瞬時に補正する高速フィードバック制御を連続して
行うことにより、パルスＹＡＧレーザのようにパルス幅
が０．５〜２０ｍｓ程度のレーザ出力を１パルスのパル
ス期間内で時間分解能が０．１ｍｓ程度まで細かく瞬時
値制御することができる。

【００４７】ゆえに、図３に示したように、レーザ出力
の１パルスの期間Ｗ内において、光出力設定値が鎖線L
1，L2，L3とレベルを変えるような波形で設定されてい
る場合であっても、瞬時値制御を用いて、実線Ｌに示す
ように高速な応答を行なってレーザ出力の制御をするこ
とができるのである。

【００４８】そして、本実施の形態の場合には、さらに
関数変換器１７の採用によって次のような制御特性の向
上が見込める。すなわち、通常、レーザ媒質８のレーザ
出力は励起光源７の注入電流に対して必ずしもリニアな
特性を示すものではない。このため、上記の制御によっ
て実際のレーザ出力がほぼ一定となっても、光量検出値
と光出力設定値との誤差は、瞬間的にゼロとなることは
あっても、継続的に完全なゼロのままにすることはでき
ず、狭い範囲内でレーザ出力が細かく変動する場合があ
る。

【００４９】上記の例では、光量検出値と光出力設定値
の誤差が完全にゼロになる瞬間は光量検出値が２．０Ｖ
である。ここで、光量検出器１２はレーザ出力１ｋＷ当
たり１．０Ｖの検出値を出力するように調整されている
から、これはレーザ出力にして２．０ｋＷの状態にある
ことを意味する。

【００５０】ところが、この瞬間に光出力制御回路１３
から励起光源７に対して出力される光源電圧出力設定値
は２．０Ｖとなるので、光源電流が２００Ａとなるよう
にレーザ電源の制御が行われてしまう。そして、この光
源電流２００Ａは、電流制御時における表１のデータか
らレーザ出力１．７ｋＷに相当していることが分かる。
つまり、光出力設定値（真に望ましいレーザ出力）であ
る２．０ｋＷではなく、出力１．７ｋＷを目指してレー
ザ電源の制御が行われている（望ましいレーザ出力と実
際のレーザ出力とで誤差が生じている）ことにほかなら
ない。

【００５１】また、この瞬間から少し時間が経過して、
光量検出値（実際のレーザ出力）が２．０ｋＷから１．
７ｋＷに少しでも近づけば、光量検出値と光出力設定値
（２．０ｋＷ）とで誤差が発生するので、この誤差を少
なくするように光出力制御回路１３から励起光源７に対
して出力する光源電圧出力設定値は、２．０Ｖよりも大
きくなる。したがって、光出力設定値が２．０ｋＷに設
定されている場合には、光量検出値（実際のレーザ出
力）は１．７ｋＷにまで低下することはない。

【００５２】しかし、レーザ出力がほぼ一定となった状
態でも、光源電流は光量検出値（実際のレーザ出力）と
して２．０ｋＷが得られる光源電流の大きさである２２
３Ａと、それより少し低い電流値との間で小さく変動し
てしまう。この現象は、光量検出値と光出力設定値との
誤差分を完全にゼロにするためには光源電流を２２３Ａ
にする必要があるのに対して、光量検出値と光出力設定
値との誤差分が完全にゼロになった瞬間に光出力制御回
路１３から励起光源７に出力される光源電圧出力設定値
（２．０Ｖ）が、光源電流２００Ａに相当することを原
因としている。

【００５３】なお、レーザ出力がほぼ一定の値になった
状態での細かな出力の変動を防ぐためには、光出力制御
回路１３において、光量検出値と光出力設定値との反転
誤差の増幅値を算出した後に、加算器１８においてこの
増幅値が加算される対象となる光出力設定値にあらかじ
め所定の関数変換を施しておくことが有効である。つま
り、こうして加算がなされた値を光源電圧出力指示値と
して光出力制御回路１３から励起光源７に対して出力す
るのが有効である。

【００５４】そこで本実施の形態では、図４のグラフに
示したような特性の変換関数を持つ関数変換器１７を設
けることにより、上記の例では、光出力設定値２．０Ｖ
と光量検出値との反転誤差増幅値を算出した後、加算す
る光出力設定値を２．０Ｖから２．２３Ｖに変換するよ
うにしている。これにより、光量検出値と光出力設定値
との誤差分を完全にゼロにする光源電流値２２３Ａと、
光量検出値と光出力設定値との誤差分が完全にゼロにな
った瞬間における光源電流の制御目標値（光源電流出力
指示値）２２３Ａとが完全に一致するようになり、実際
のレーザ出力を出力設定器９０で設定した光出力設定値
にほぼ完全に一致するように制御することができる。

【００５５】なお、図１及び図２（ｂ）において破線で
示したように、加算器１８を関数変換器１７の前段側
（出力設定器９０側）に設置し、誤差反転増幅器１６に
よって光量検出値と光出力設定値との反転誤差の増幅値
を加算器１８において出力設定器９０からの光出力設定
値と加算し、この加算器１８による加算値に所定の関数
変換を施して最終的な光源電流出力指示値としてコンパ
レータ１１Ａ，１１Ｂに出力する構成にしてもよい。こ
のような構成にしても、上記の場合と同様に実際のレー
ザ出力を出力設定器９０で設定した光出力設定値に一致
するように制御することができる。

【００５６】また、上記の関数変換器１７に採用する変
換関数の特性は適用する固体レーザ装置の特性に応じて
実験的に決定されるものなので、上述した数値に限定さ
れるものではない。

【００５７】そして、上記の実施の形態における他の数
値についても例示的に示したものであって、特に限定さ
れるものではない。特に、誤差反転増幅器１６における
増幅倍率を１．５に設定したのも、これに限定されるこ
とはなく、固体レーザ装置の特性に応じて実験的に決定
されるものである。

【００５８】加えて、上記の実施の形態における誤差反
転増幅器１６は、スイッチング回路２Ａ，２Ｂのスイッ
チング周期が出力応答に比べて十分に速い場合には、反
転形のコンパレータとして機能させることにより、きわ
めて応答速度の速い出力制御が可能となる。

【００５９】さらに、レーザ出力は起動時の立ち上がり
応答が、励起光源７への印加電圧、注入電流又は投入電
力に比べて大きく遅れる場合がある。これは、主にレー
ザ媒質８の特性に大きく依存する。このような場合、光
出力制御回路１３により制御している励起光源７への印
加電圧、注入電流又は投入電力をオーバーシュートさせ
る指令がレーザ電源に与えられて損傷させる恐れがあ
る。そこで、固体レーザ装置の起動後、一定期間はレー
ザ出力の光量検出値に基づく高速光フィードバック制御
を行わず、出力設定器９０が与える光出力設定値に基づ
き、励起光源７に与えられる電圧、電流又は電力の制御
を行い、レーザ出力が立ち上がった後に上述した高速光
フィードバック制御に移行する方式にすることができ
る。そのためには、誤差反転増幅器１６に所定の時定数
を持たせておき、あるいは後述するマイクロコンピュー
タを採用する場合にはデレイタイマ機能を持たせること
により実現することができる。

【００６０】またさらに、第１の実施の形態ではレーザ
出力の光量を監視し、これによって励起光源７の注入電
流を瞬時値制御しているが、レーザ媒質８のレーザ出力
を監視する代わりに励起光源７自身の発光光量を監視
し、これが出力設定器９０によって設定される光出力設
定値に一致するように励起光源７の注入電流を瞬時値制
御する構成にすることもできる。また、上記の実施の形
態では励起光源７にフラッシュランプを用いたが、半導
体レーザ（レーザダイオード）を用いることもできる。
そして、励起光源７の注入電流の瞬時値制御に代えて、
励起光源７の種類や特性により励起光源７の印加電圧あ
るいは投入電力を監視し、瞬時値制御する構成にするこ
ともできる。

【００６１】次に、本発明の第２の実施の形態を図５に
基づいて説明する。第２の実施の形態の特徴は、図１に
示した第１の実施の形態ではアナログ回路で構成されて
いた光出力制御回路１３の全体を、これと同等のプログ
ラム動作を実行するマイクロコンピュータ２０（ディジ
タル回路の一種）に置き換えた点にある。その他の構成
要素は、図１に示した第１の実施の形態と共通であり、
同一の部分には同一の符号を付して示しある。

【００６２】また第２の実施の形態の場合、光出力制御
回路１３の部分にマイクロコンピュータ２０を採用する
ことにより、次のような機能を持たせることも可能であ
る。第１の実施の形態は、出力設定器９０の光出力設定
値に対して、関数変換器１７によって関数変換を行い、
光出力設定値に見合う現実のレーザ出力が得られるよう
な光電流出力指示値を出力するようにしたが、これに代
えて、光量検出値と光出力設定値との反転誤差増幅倍率
をレーザ出力の少なくとも１パルスの期間中に修正する
ようにして、光出力設定値の関数変換と同様の作用効果
を実現することができる。また、変換関数自体について
も、光量検出値と光出力設定値との誤差分の増幅値の一
定期間の平均値を求め、この平均値が減少するように、
レーザ出力での次の１パルスの期間内に修正する機能を
付加することもできる。

【００６３】またさらに、第２の実施の形態において
も、第１の実施の形態と同様の変形例が適用でき、その
場合には光出力制御回路を構成するマイクロコンピュー
タ２０の演算制御処理のプログラムを上記の変形例を実
現できるように適宜に設定すればよい。

【００６４】次に、本発明の第３の実施の形態を図６に
基づいて説明する。第３の実施の形態の固体レーザ装置
は、電流瞬時値制御のチョッパ回路でレーザ電源が構成
され、またレーザ媒質８の励起光源７に注入する電流の
上限と下限の閾値を設定する機能を備えたことを特徴と
する。

【００６５】この固体レーザ装置のレーザ電源の構成を
説明すると、３１はこのレーザ電源に電力を供給する直
流電源、３２はスイッチング回路、３３はリアクトル、
３５は転流ダイオード、３６は直流電源３１の負荷とな
る励起光源７に注入される電流を検出する電流検出器で
あり、この電流検出器３６は検出した電流に比例した電
圧を電流検出信号として出力する。

【００６６】３７は電流検出器３６が検出する電流指示
値を設定する端子であり、ここに上述した第１又は第２
の実施の形態で用いた光出力制御回路１３の出力端子が
接続され、出力指示値が与えられる。３８は電流検出器
３６で検出した電流と電流指示値設定端子３７に与えら
れる出力指示値とを比較するオペアンプ等から成る演算
器、３９はウィンドコンパレータで成る上下限比較回路
であり、３９ａは比較回路としての第１コンパレータ、
３９ｂは比較回路としての第２コンパレータである。４
０はフリップフロップ回路であり、これによってスイッ
チング回路３２を開閉制御する。４１は電流閾値設定器
であり、設定端子３７に与えられる出力指示値に対して
上限閾値、下限閾値を演算して上下限比較回路３９の第
１、第２コンパレータ３９ａ，３９ｂに与える。

【００６７】なお、光量検出器１２、出力設定器９０、
光出力制御回路１３の構成は第１の実施の形態と同様で
ある。また、光出力制御回路１３の部分を第２の実施の
形態のようにマイクロコンピュータ２０で置き換えるこ
ともできる。

【００６８】次に、上記の第３の実施の形態の固体レー
ザ装置の動作を説明する。設定端子３７に与えられる電
流出力指示値（電圧信号）に対して、電流閾値設定器４
１は光源電流上限値（電圧信号）＋ΔＩ_r，下限値（電
圧信号）−ΔＩ_rを設定する。上下限比較回路３９で
は、この電流閾値設定器４１が与える光源電流の上限値
及び下限値と励起光源７に流れる電流を検出する電流検
出器３６の出力とを比較し、これらの上限値を超える電
流、また下限値を切る電流を検出した時にフリップフロ
ップ回路４０を動作させ、スイッチング回路３２のスイ
ッチング周波数を調整する。これにより、出力設定器９
０で設定されるレーザ出力がレーザ媒質８で得られるよ
うに、励起光源７に流す電流を瞬時値制御する。

【００６９】この第３の実施の形態においても、第１、
第２の実施の形態と同様の作用効果を奏する。また、第
１、第２の実施の形態と同様の変形例を適用することが
できる。加えて、目標とするレーザ出力の付近において
ほぼ安定する状態でのレーザ出力の微小な変動に対し
て、光出力制御回路１３を初めとする高速光フィードバ
ック制御系が過剰に反応するのを防止することができ
る。

【００７０】次に、本発明の第４の実施の形態を図７及
び図８に基づいて説明する。第４の実施の形態の固体レ
ーザ装置は、光出力制御回路１３を複数の素子から成る
ディジタル回路で構成したことを特徴とする。

【００７１】励起光源７に対する電源回路部分の構成
は、図１に示した第１の実施の形態と同じであり、特開
平８−３１７６５５号公報に示されている本願発明者ら
による回路が採用されている。そして、光出力制御回路
１３の部分は、次の構成である。直流電源１からの直流
電流がスイッチング回路２Ａ，２Ｂ及びリアクトル３
Ａ，３Ｂとダイオード４Ａ，４Ｂによって降圧チョップ
され、この電流がフラッシュランプで構成される励起光
源７に注入される。電流検出器１０Ａ，１０Ｂは励起光
源７に注入される電流を監視している。

【００７２】この降圧チョッパ回路を構成するスイッチ
ング回路２Ａ，２Ｂを制御する光出力制御回路１３は、
レーザ出力に関して光出力設定値を与える出力設定器９
０から、光出力設定値Ｌ*を出力し、関数回路４２によ
って基準電流Ｉ*へと変換して加算器４３に入力する。
一方、光出力設定値Ｌ*と光量検出器１２の検出するレ
ーザ媒質８からのレーザ出力Ｌとの差を切替器４４を介
して増幅器４５に入力し、その出力Ｖ₄₅を加算器４３に
入力する。この加算器４３からの出力を通電基準電流Ｉ
_Rとする。

【００７３】そして、瞬時ＰＷＭ回路４６Ａ，４６Ｂ
は、加算器４３での通電基準電流Ｉ_Rと電流検出器１０
Ａ，１０Ｂでの電流検出値Ｉ_A，Ｉ_Bとを比較してＰＷＭ
信号を生成し、この信号に基づいてスイッチング回路２
Ａ，２Ｂはスイッチング動作する。

【００７４】前述の切替器４４，４７は、起動回路４８
により切り替え駆動される。またマイクロコンピュータ
（ＣＰＵ）４９は、光出力設定値Ｌ*と増幅器４５の出
力Ｖ_{4 5}及び切替器４７の信号を受けて、関数回路４２の
関数を設定する動作をする。なお、切替器４４の両端に
は抵抗５０を接続してもよい。

【００７５】次に、上記の第４の実施の形態の固体レー
ザ装置の動作を説明する。まず、固体レーザ装置の起動
時には、起動回路４８により切替器４４，４７を切り替
えて（オープンにして）増幅器４５を通らない通電経路
とする。そして、関数回路４２によって出力設定器９０
からの光出力設定値Ｌ*を基準電流Ｉ*へと変換する。起
動させるレーザ出力に対してフィードフォワード的に励
起光源７へこの基準電流Ｉ*（光出力制御回路を流れる
電流Ｉの初期値となる）を入力する。一般に、励起光源
７がフラッシュランプである場合には、その電圧特性
は、

【数４】 で表わされるので、入力電力Ｐは、Ｐ＝ＫＩ^3/2で表わ
され、この電力に発光効率ηを掛けたものが光Ｌ（＝η
Ｐ＝ＫＩ^3/2η）として出力される。このηは一定では
なく、電流Ｉが小さい範囲では低く、また光源７の温度
が低い場合も低下する傾向にあるので、マイクロコンピ
ュータ４９によって調整する。このようにレーザ出力に
対してフィードフォワード的にＬ＝ＫＩ^3/2ηの式にし
たがって電流を流すことによって、所望するレーザ出力
へ近づくようにレーザ出力を高速に制御する。

【００７６】この後、起動回路４８によって切替器４
４，４７を切り替えて（クローズにして）増幅器４５を
通る通電経路とする。そして、光出力設定値Ｌ*と光量
検出値Ｌとの誤差を切替器４４を介して増幅器４５に入
力し、増幅器４５で増幅された出力Ｖ₄₅を加算器４３に
て関数回路４２からの基準電流Ｉ*へと加えて通電基準
電流Ｉ_Rとする。このようにして、光出力設定値Ｌ*と光
量検出値Ｌとの誤差が小さくなるように固体レーザ装置
を動作させる。

【００７７】図８は、起動回路４８による切替器４４，
４７の切替動作のタイミングを電流検出器１０Ａ，１０
Ｂでの電流検出値Ｉ_A，Ｉ_B及び出力設定値Ｌとの関係に
おいて表すタイミングチャートである。切替器４４，４
７は、起動回路４８によって固体レーザ装置の起動タイ
ミングからt1の時間だけ遅れて動作するように設定して
ある。この設定条件の理由は、励起光源７に電流Ｉ_A，
Ｉ_Bを流した場合、電気的な要因から遅れ時間t1（通常
は数１００μｓ）をもってレーザ出力がなされるので、
この遅れ時間の間に増幅器４５からの電流が光出力制御
回路へと過大に流れ込むことを防ぐためである。

【００７８】なお、切替器４４の両端に抵抗５０を接続
することによって、切替器４４が上記クローズの状態と
なっていない期間であっても、増幅器４５のゲイン（増
幅量）を低くして光出力制御回路を動作させることによ
り、起動回路４８での遅れ時間t1を長くとることができ
る。

【００７９】また、増幅器４５の出力Ｖ₄₅についての一
定期間内の平均値又は図８に示すレーザ出力の１パルス
内の平均値をマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）４９で求
めると共に、この平均値をゼロにするように関数回路４
２での関数を設定すれば、増幅器４５がなくても光量検
出値Ｌと光出力設定値Ｌ*とは上記平均値に一致したこ
ととなる。

【００８０】よって、パルスレーザ光を出力する際に
は、所定の１パルス内で増幅器４５の出力Ｖ₄₅の平均値
を求めて、次の１パルスの起動時にこの平均値を変換す
るように関数回路４２からの出力を修正して、この１パ
ルスの期間内でのＶ₄₅の平均値をほぼゼロとすることが
できる。このようにして、高速光フィードバック制御を
高精度に行うことができるのである。ここで、増幅器４
５は前記高速光フィードバック制御においてもわずかに
生じてしまった光量検出値Ｌと光出力設定値Ｌ*との誤
差を補正することとなる。そして、上述の高速光フィー
ドバック制御を行えば、光出力制御回路１３の温度上昇
による各電子素子の特性の変化やレーザ媒質８の劣化に
よる影響を抑えて、レーザ出力の正確な制御が可能とな
る。

【００８１】もちろん、本実施の形態にあっても他の実
施の形態と同様に、関数回路４２と加算器４３の回路上
の位置を逆にして加算器４３を関数回路４２の前段側
（出力設定器９０側）に設置してもよい。

【００８２】なお、上記の第１〜第４の実施の形態では
パルスレーザ光について説明したが、本発明での高速光
フィードバック制御による制御対象には、連続発振（Co
ntinuous Wave）レーザ光のうちでもパルス状出力（一
定値を基準にしてさらに出力が立ち上がり、規則的に出
力の増減を繰り返すもの）を持つものを含むこととす
る。

【００８３】

【発明の効果】本発明によれば、パルスレーザ光の出力
を１パルス内で高い時間分解能をもって、高速かつ正確
に制御できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の回路構成を示すブ
ロック図。

【図２】上記の実施の形態の出力制御回路部分の制御動
作を示すブロック図。

【図３】上記の実施の形態による光出力制御特性を示す
光出力波形図。

【図４】上記の実施の形態における関数変換器が使用す
る変換関数の特性グラフ。

【図５】本発明の第２の実施の形態の回路構成を示すブ
ロック図。

【図６】本発明の第３の実施の形態の回路構成を示すブ
ロック図。

【図７】本発明の第４の実施の形態の回路構成を示すブ
ロック図。

【図８】上記の実施の形態における切替器の切替動作の
説明図。

【図９】従来例の回路構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１ 直流電源 ２Ａ，２Ｂ スイッチング回路 ３Ａ，３Ｂ リアクトル ４Ａ，４Ｂ ダイオード ７ 励起光源 ８ レーザ発振器 １０Ａ，１０Ｂ 電流検出器 １１Ａ，１１Ｂ コンパレータ １２ 光量検出器 １３ 光出力制御回路 １５ 反転器 １６ 誤差反転増幅器 １７ 関数変換器 １８ 加算器 ２０ マイクロコンピュータ ９０ 出力設定器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡土 千尋 東京都府中市晴見町２丁目24番地の１ 東 芝エフエーシステムエンジニアリング株式 会社内 (72)発明者 高瀬 智裕 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33 株式会 社東芝生産技術センター内 (72)発明者 岩間 誠司 神奈川県海老名市東柏ヶ谷５丁目14番１号 芝浦メカトロニクス株式会社さがみ野事 業所内 Ｆターム(参考） 5F072 AB01 HH02 HH04 JJ20 PP07 RR01 SS06

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スイッチング回路によって、固体レーザ
   媒質の励起光源への印加電圧、注入電流又は投入電力を
   制御し、前記固体レーザ媒質から射出されるレーザ光の
   出力を制御する固体レーザ装置の光出力制御方法におい
   て、 前記励起光源の光量又はこの励起光源による励起によっ
   て前記レーザ媒質から射出されるレーザ光の光量を検出
   し、 この検出された前記励起光源又は前記レーザ光の光量の
   設定値である光量検出値が、前記励起光源又は前記レー
   ザ光の出力を設定した光出力設定値に近づくように、前
   記励起光源に対する印加電圧、注入電流又は投入電力の
   大きさを設定する電気出力設定値を前記レーザ光のパル
   ス状の出力が行われている間の少なくとも１パルスの期
   間内に補正し、前記レーザ光の出力を制御することを特
   徴とする固体レーザ装置の光出力制御方法。
2. 【請求項２】 スイッチング回路によって、固体レーザ
   媒質の励起光源への印加電圧、注入電流又は投入電力を
   制御し、前記固体レーザ媒質から射出されるレーザ光の
   出力を制御する固体レーザ装置において、 前記励起光源の光量又はこの励起光源による励起によっ
   て前記固体レーザ媒質から射出されるレーザ光の光量を
   検出する光量検出手段と、 この光量検出手段によって検出された前記励起光源又は
   前記レーザ光の光量の検出値である光量検出値が、前記
   励起光源又は前記レーザ光の出力を設定した光出力設定
   値へ近づくように、前記励起光源に対する印加電圧、注
   入電流又は投入電力の大きさを設定する電気出力設定値
   を前記レーザ光のパルス状の出力が行われている間の少
   なくとも１パルスの期間内に補正する光出力制御手段と
   を具備することを特徴とする固体レーザ装置。
3. 【請求項３】 前記光出力制御手段は、前記光出力設定
   値と前記光量検出値との誤差値を所定の倍率で増幅し、
   この増幅がなされた前記誤差値を前記光出力設定値に加
   算することにより、前記励起光源に対する印加電圧、注
   入電流又は投入電力の前記電気出力指示値とすることを
   特徴とする請求項２に記載の固体レーザ装置。
4. 【請求項４】 前記光出力制御手段は、前記光出力設定
   値と前記光量検出値との誤差値を所定の倍率で増幅する
   と共に、前記光出力設定値に対して所定の関数変換を施
   すことで基準出力指示値とし、この基準出力指示値に前
   記増幅がなされた前記誤差値を加算することにより、前
   記励起光源に対する印加電圧、注入電流又は投入電力の
   前記電気出力指示値とすることを特徴とする請求項２に
   記載の固体レーザ装置。
5. 【請求項５】 前記光出力制御手段は、前記光出力設定
   値と前記光量検出値との誤差値を所定の倍率で増幅し、
   この増幅がなされた前記誤差値を前記光出力設定値に加
   算すると共に、この加算された結果の値に対して所定の
   関数変換を施すことで、前記励起光源に対する印加電
   圧、注入電流又は投入電力の前記電気出力指示値とする
   ことを特徴とする請求項２に記載の固体レーザ装置。
6. 【請求項６】 前記光出力制御手段は、前記増幅した値
   のうち所定の期間での平均値を求め、この平均値が減少
   するように前記関数変換に用いる変換関数を前記パルス
   の次の所定の期間で修正することを特徴とする請求項４
   又は５に記載の固体レーザ装置。
7. 【請求項７】 前記光出力制御手段は、前記光出力設定
   値と前記光量検出値との前記誤差値に対する増幅の倍率
   を前記レーザ光のパルス状の出力が行われている間の少
   なくとも１パルスの期間内に補正することを特徴とする
   請求項３に記載の固体レーザ装置。
8. 【請求項８】 前記光出力制御手段は、前記パルス毎の
   起動開始から一定期間内は、前記励起光源への前記励起
   電源に対する印加電圧、注入電流又は投入電力の前記電
   気出力指示値の補正を行わないことを特徴とする請求項
   ３に記載の固体レーザ装置。
9. 【請求項９】 前記光出力制御手段は、前記パルス毎の
   起動開始から一定期間内は、前記光出力設定値と前記光
   量検出値との誤差値に対する増幅の倍率を小さくするこ
   とを特徴とする請求項３に記載の固体レーザ装置。
10. 【請求項１０】 前記光出力制御手段は、ディジタル回
    路で構成したことを特徴とする請求項２乃至９のいずれ
    か１項に記載の固体レーザ装置。
11. 【請求項１１】 前記光出力制御手段は、アナログ回路
    で構成したことを特徴とする請求項２乃至９のいずれか
    １項に記載の固体レーザ装置。
12. 【請求項１２】 スイッチング回路によって、固体レー
    ザ媒質から射出されるレーザ光の出力を制御するために
    前記固体レーザ媒質の励起光源への印加電圧、注入電流
    又は投入電力を制御するレーザ電源装置において、 前記励起光源の光量又はこの励起光源による励起によっ
    て前記固体レーザ媒質から射出されるレーザ光の光量を
    検出する光量検出手段と、 この光量検出手段によって検出された前記励起光源又は
    前記レーザ光の光量の検出値である光量検出値が、前記
    励起光源又は前記レーザ光の出力を設定した光出力設定
    値へ近づくように、前記励起光源に対する印加電圧、注
    入電流又は投入電力の大きさを設定する電気出力設定値
    を前記レーザ光のパルス状の出力が行われている間の少
    なくとも１パルスの期間内に補正する光出力制御手段と
    を具備することを特徴とするレーザ電源装置。