JP3317232B2 - パルスレーザ発振装置 - Google Patents
パルスレーザ発振装置Info
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Description
いられるパルス状のレーザ光を出力するパルスレーザ発
振装置に関するものである。
置は、図8に示すものであった。本図において21はガ
ラス等の誘電体で形成される放電管、22、23は前記
放電管に設けられた電極。24は外部からピーク値、出
力時間を設定される電源で、外部からの信号に基づき2
0KHzの矩形状エネルギを出力する。
信号25、パルス幅信号26が入力される。
電管21内の放電空間でありレーザガスで満たされてい
る。28は出力鏡、29は終段鏡であり、この出力鏡2
8、終段鏡29は前記放電空間27の両端に配置され、
光共振器を構成している。前記出力鏡28よりレーザビ
ーム30が出射される(以下レーザ光の挙動はレーザビ
ーム、レーザ光のエネルギ値に関してレーザエネルギと
説明する)。
動作について説明する。電源24は外部から設定された
ピーク出力信号25(設定5Kw)、パルス幅信号26
(設定250μs)に基づき、ピーク5Kwのエネルギ
を250μsの間、20KHzで矩形状エネルギを出力
する。また前記外部からのパルス幅信号はほぼ100H
z(10msec)毎に繰り返し印加され、同様な動作
を行う。前記電源出力は電極22、23間の放電空間2
7にグロー放電を発生させる。放電空間27のレーザガ
スは前記グロー放電のエネルギを得て励起され、出力鏡
28,終段鏡29により形成された光共振器で共振状態
となり、出力鏡28を透過してレーザビーム30が出射
される。
るが、レーザビームは一般に知られているように、レー
ザガスの遷移時間により20KHzの鋸波状の時間波形
となり、最初の電源部のエネルギの数発はレーザガスに
吸収された後(レーザ遅れ時間)、レーザ出力は徐々に
上昇(レーザ立ち上がり時間)し、安定した挙動とな
る。
の関係を図9に示す。レーザビーム30はパルス幅信号
26により一秒間に約100発出力され、レーザエネル
ギとして樹脂等に一発、又は複数発照射され穴加工を行
う。
では加工性能から、レーザエネルギの安定性、可変性及
び急峻な立ち上がり挙動、レーザエネルギの微調整が強
く要求されるが、上記構造では、下記の課題があった。
られるパルス幅信号と電源部の20KHz出力との“A
ND”(合致幅)が電源部より出力されるため、微妙な
設定時間の場合、時間のズレで矩形状エネルギ一発分の
変化が発生し、レーザエネルギは階段状に変化し、微妙
な時間設定、エネルギ調整ができない。
ガラス、樹脂等融点が異なる物性値を持つ材料が混在、
又は積層される場合があり、前記材料を加工する場合は
それぞれに最適なピーク出力、エネルギを照射する必要
があるが、パルス幅設定信号を100μs以下の時間に
設定し、安定、可変することは困難であった。
関係を示す。電源部からのエネルギをレーザガスが吸収
し、レーザビームは遅れて出力する。かつ遅れ時間は電
源部からのエネルギ供給の停止時間により変化し、停止
時間が変化すれば、レーザビーム毎にレーザエネルギを
安定させることが困難であった。
収があり、電源からエネルギを一定に供給するとレーザ
光は徐々に出力が上昇し安定するまでに時間(レーザ立
ち上がり時)が必要で、急峻な立ち上がりを得るのは困
難であった。
されたもので、簡易な構成でレーザエネルギの安定性、
エネルギの微調整の可能で、急峻な立ち上がり挙動を有
する各種材料加工に最適なレーザビームを出力するパル
スレーザ発振装置を提供することを目的とする。
に本発明は、矩形状のエネルギを出力する電源部と、前
記電源部の出力を入力してレーザ光を発生する光共振器
を備え、前記電源部の出力を運転/停止する外部運転信
号と、前記外部運転信号の停止時間を検出し、前記外部
運転信号の停止時間に応じて前記電源部からの出力に対
する前記光共振器におけるレーザ光の発生の遅れ時間を
前記外部運転信号の運転時間に加算する調整部を設けた
ものである。
時間を計測し、運転時間を適切に加算し常に同一のレー
ザビームが出力でき、レーザエネルギの安定化が図れる
という作用を有する。
お従来と同一の箇所には同一の記号を付し説明を省略す
る。
波電源部、2はユニット設定信号、3は複数のユニット
パターンを記憶させてある制御部、4は前記選定された
ユニットパターンを動作させる外部信号である。
ロ波電源部1へ出力したいユニットパターンを指示す
る。外部信号4の印加で、マイクロ波電源1は設定され
たユニットパターンの矩形状の出力を発生する。マイク
ロ波電源部1から出力される矩形状のエネルギ数はユニ
ットパターンにより定まり、従来のような設定時間によ
る1発のエネルギ変化が無いため、外部信号4を高速で
繰り返し印加してもレーザエネルギは安定する。また図
2にマイクロ波電源部1の出力波形、レーザビームを示
す、矩形エネルギのそれぞれのピーク値をあらかじめ設
定できるため各種材料に最適なレーザエネルギを設定で
き、かつ外部信号4で高速の繰り返しを実施させること
が可能となる。
る。
波電源部、6は前記マイクロ波電源部を運転/停止させ
る外部運転信号、7は前記外部運転信号を受け運転停止
時間に応じて運転時間を増加させる信号を発生する調整
部である。
波電源5に矩形状のエネルギ出力を指示する。調整部7
は外部信号7の停止時間が大きくなると図10に示すレ
ーザ遅れに相当する時間値を外部信号7に加算した信号
をマイクロ波電源部5に出力する。その結果停止時間に
関わりなくレーザエネルギは同一の値を得ることが可能
となる。
の設定信号を最低値にするクランプ部である。ピーク設
定信号25はクランプ部8を経由し、パルス幅信号26
は直接マイクロ波電源部5に出力を指示する。マイクロ
波電源5は最初の数発は放電できる最小のエネルギを出
力し、以降外部設定に基づくエネルギを出力する。
ム出力挙動を示す。マイクロ波電源5より、レーザガス
の吸収分に必要な最低限エネルギを最初に供給し、以降
にレーザ発生に必要なエネルギを供給するためレーザガ
スの吸収分の遅れ無しに急峻なレーザビーム挙動が得る
ことが可能となる。
ギ微調設定信号、10は前記微調設定信号9を受けピー
ク値設定信号の最後を低減する微調部である。
ため、レーザエネルギ値は離散的に変化するが、図7に
示すようにマイクロ波電源5の最後の矩形エネルギ値を
変化させることでレーザエネルギのピーク値は一定のま
ま、レーザエネルギ値(合計エネルギ値)を連続的に可
変することが可能となる。
Hzで出力するマイクロ波電源を使用した。マイクロ波
は周波数が高く、放電が集中しやすいことが知られてい
るが、エネルギを矩形状に注入すれば放電集中が発生し
にくく、非常な効果が得られるが、他方式の電源でも同
一の効果がある。
が、100KHzまで効果を確認した。周波数を高める
にはコストが必要であるが、周波数をより高めればエネ
ルギ可変性、安定性で更に効果が得られる。
装置は、停止時間に応じて運転時間を増加させることで
良好な穴加工の可能なレーザエネルギを得ることができ
るという優れた効果を奏するものである。
置の概略構成図
図
装置の概略構成図
置の概略構成図
ム関連図
置の概略構成図
ム関連図
電源部、レーザビームの相関図
ザビーム挙動図
出力挙動図
Claims (1)
- 【請求項1】 矩形状のエネルギを出力する電源部と、
前記電源部の出力を入力してレーザ光を発生する光共振
器を備え、前記電源部の出力を運転/停止する外部運転
信号と、前記外部運転信号の停止時間を検出し、前記外
部運転信号の停止時間に応じて前記電源部からの出力に
対する前記光共振器におけるレーザ光の発生の遅れ時間
を前記外部運転信号の運転時間に加算する調整部を設け
たパルスレーザ発振装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03698698A JP3317232B2 (ja) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | パルスレーザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03698698A JP3317232B2 (ja) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | パルスレーザ発振装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11238934A JPH11238934A (ja) | 1999-08-31 |
JP3317232B2 true JP3317232B2 (ja) | 2002-08-26 |
Family
ID=12485084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03698698A Expired - Fee Related JP3317232B2 (ja) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | パルスレーザ発振装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3317232B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5371838B2 (ja) * | 2010-03-10 | 2013-12-18 | 株式会社フジクラ | ファイバレーザ装置 |
-
1998
- 1998-02-19 JP JP03698698A patent/JP3317232B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11238934A (ja) | 1999-08-31 |
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