JP3487404B2 - Semiconductor laser pumped Q-switched solid-state laser device - Google Patents

Semiconductor laser pumped Q-switched solid-state laser device

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JP3487404B2
JP3487404B2 JP30115297A JP30115297A JP3487404B2 JP 3487404 B2 JP3487404 B2 JP 3487404B2 JP 30115297 A JP30115297 A JP 30115297A JP 30115297 A JP30115297 A JP 30115297A JP 3487404 B2 JP3487404 B2 JP 3487404B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、切断や穴け等
のレーザ加工で使用される半導体レーザ励起Qスイッチ
発振固体レーザ装置に関し、特に、レーザダイオード等
の半導体レーザが出力する励起光によって固体レーザ媒
質を励起し、QスイッチによりQスイッチ発振させてレ
ーザ出力を行うレーザ発振器を含む半導体レーザ励起Q
スイッチ発振固体レーザ装置に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a semiconductor laser pumped Q-switched oscillating solid-state laser apparatus used in the laser processing of cutting or hole opens only. In particular, a solid by the excitation light from the semiconductor laser such as a laser diode outputs Semiconductor laser pumped Q including a laser oscillator that pumps a laser medium and causes Q switch oscillation by a Q switch to output a laser
The present invention relates to a switch oscillation solid-state laser device.

【0002】[0002]

【従来の技術】QスイッチによりQスイッチ発振させて
レーザ出力を行うQスイッチ発振固体レーザ装置は、特
開昭56−169347号公報、特開平8−31655
8号公報、特開平8−191168号公報等に示されて
おり、またQスイッチ発振固体レーザ装置においてレー
ザダイオード等の半導体レーザが出力する励起光によっ
て固体レーザ媒質を励起する半導体レーザ励起のQスイ
ッチ発振固体レーザ装置は、特開平2−260479号
公報や実公平7−44039号公報に示されている。
2. Description of the Related Art A Q-switch oscillation solid-state laser device for oscillating a Q-switch by a Q-switch to output a laser is disclosed in JP-A-56-169347 and 8-31655.
No. 8 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-191168, and in a Q-switch oscillation solid-state laser device, a semiconductor laser pumped Q-switch that pumps a solid-state laser medium by pumping light output from a semiconductor laser such as a laser diode. Oscillation solid-state laser devices are disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-260479 and Japanese Utility Model Publication No. 7-44039.

【0003】特開昭56−169347号公報に示され
ているQスイッチ発振固体レーザ装置は、パルス光を出
力する励起ランプのパルス動作周波数より高い周波数で
Qスイッチ発振を行い、ピーク出力値の大きいレーザ出
力を得るようにしている。
The Q-switch oscillation solid-state laser device disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 56-169347 performs Q-switch oscillation at a frequency higher than the pulse operating frequency of an excitation lamp that outputs pulsed light, and has a large peak output value. I am trying to get the laser output.

【0004】実公平7−44039号公報に示されてい
る半導体レーザ励起Qスイッチ発振固体レーザ装置は、
Qスイッチ発振停止時には固体レーザの発振しきい値以
下で固体レーザ材料を励起しておき、Qスイッチ発振さ
せる直前にダイオードレーザ励起光強度を固体レーザ発
振しきい値以上に増加させ、尖頭値の揃ったQスイッチ
パルス列を得られるようにしている。
The semiconductor laser pumped Q-switch oscillation solid-state laser device disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 7-44039 is
When the Q-switch oscillation is stopped, the solid-state laser material is excited below the oscillation threshold of the solid-state laser, and the diode laser excitation light intensity is increased to above the solid-state laser oscillation threshold immediately before the Q-switch oscillation is performed. A uniform Q-switch pulse train can be obtained.

【0005】また、特開平2−260479号公報に示
されているレーザ発振装置は、所定の増加率で励起光強
度を増大させて行く過程でレーザ媒質の反転分布を進行
させ、この励起光強度がしきい値を越えて出力されたレ
ーザ光を検出し、このレーザ出力の検出によりQスイッ
チの作動を停止させ、ジャイアントパルスを発生させる
ものである。
Further, the laser oscillator disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-260479 advances the population inversion of the laser medium in the process of increasing the pumping light intensity at a predetermined increase rate, and the pumping light intensity is increased. Detects the laser light output exceeding the threshold value, and stops the operation of the Q switch by detecting the laser output to generate a giant pulse.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】特開昭56−1693
47号公報に示されているQスイッチ発振固体レーザ装
置は、ランプ励起のものであり、ピーク出力値の大きい
レーザ出力が得られても、Qスイッチ発振においてピー
ク出力値が揃ったレーザ出力を得ることができずこのた
め高精度、高品質のレーザ加工を行うことができない。
Problems to be Solved by the Invention JP-A-56-1693
The Q-switch oscillation solid-state laser device shown in Japanese Patent Publication No. 47 is lamp-pumped, and even if a laser output with a large peak output value is obtained, a laser output with a uniform peak output value is obtained in Q-switch oscillation. Therefore, high precision and high quality laser processing cannot be performed.

【0007】実公平7−44039号公報に示されてい
る半導体レーザ励起Qスイッチ発振固体レーザ装置は、
レーザダイオードを連続通電するから、レーザダイオー
ドの自己発熱による熱的問題によりレーザダイオードに
流すことができる電流値に限界があるため、高いレーザ
ダイオード励起出力を得ることができず、効率のよいレ
ーザ加工を行うことができない。
The semiconductor laser pumped Q-switch oscillation solid-state laser device disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 7-44039 is as follows.
Since the laser diode is energized continuously, there is a limit to the current value that can be passed through the laser diode due to thermal problems caused by self-heating of the laser diode, so a high laser diode excitation output cannot be obtained and efficient laser processing is possible. Can't do.

【0008】また、特開平2−260479号公報に示
されているレーザ発振装置では、レーザ光のパルス出力
は、複数の縦モードで発振することによって生ずる縦モ
ード間の競合により、ビートが重なったパルス波形とな
り、このビートは各パルスごとに異なり、従って、パル
スごとの強度が変化し、出力光の強度を安定させること
が困難であるという欠点がある。このため、非線形光学
素子を共振器内に挿入しても、安定した第2高周波を発
生させることが困難で、モード競合による出力強度の不
安定を解消するには、縦モードが単一の、単一波長光に
する必要がある。
In the laser oscillator disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-260479, the beats of the pulse outputs of the laser light are overlapped due to competition between the longitudinal modes caused by oscillation in a plurality of longitudinal modes. A pulse waveform is formed, and this beat is different for each pulse. Therefore, there is a drawback that the intensity of each pulse changes and it is difficult to stabilize the intensity of output light. Therefore, even if the nonlinear optical element is inserted in the resonator, it is difficult to generate a stable second high frequency, and in order to eliminate the instability of the output intensity due to mode competition, a single longitudinal mode is used. It must be single wavelength light.

【0009】この発明は、上述のような問題点を解消す
るためになされたもので、高いピークの励起光による高
いピークのQスイッチ発振出力を高い発振効率をもって
得ることができると共にピーク値の揃ったQスイッチ発
振出力が得られて効率よく高精度、高品質のレーザ加工
を行うことができ、またレーザ加工中のみの発振により
省電力化を図ることもでき、またレーザ発振器がQスイ
ッチ発振するときに発生する複数の縦モード発振を防
ぎ、レーザ発振器からのレーザ出力の強度を安定にする
ことができる半導体レーザ励起Qスイッチ発振固体レー
ザ装置を得ることを目的としている。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is possible to obtain a high peak Q-switch oscillation output due to a high peak pumping light with high oscillation efficiency and to make the peak values uniform. It is possible to obtain high Q-switch oscillation output and efficiently perform high-precision, high-quality laser processing. Also, it is possible to save power by oscillating only during laser processing, and the laser oscillator oscillates Q-switch. It is an object of the present invention to obtain a semiconductor laser pumped Q-switch oscillation solid-state laser device capable of preventing a plurality of longitudinal mode oscillations that sometimes occur and stabilizing the intensity of laser output from the laser oscillator.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明による半導体レーザ励起Qスイッチ発振
固体レーザ装置は、半導体レーザが出力する励起光によ
り固体レーザ媒質を励起し、QスイッチによりQスイッ
チ発振させてレーザ出力を行うレーザ発振器を有し、前
記レーザ発振器のレーザ出力によって被加工物に微小穴
を形成しつつ被加工物へのレーザ出力の照射位置を順次
移動させることにより該移動軌跡で囲まれた穴を前記被
加工物に複数個形成する半導体レーザ励起Qスイッチ発
振固体レーザ装置において、前記被加工物へのレーザ照
射位置を制御するとともに、前記被加工物の前記各穴に
対するレーザ照射位置の位置決め完了後であってかつ前
記各穴を形成最中に対応してオンとなる加工許可信号を
出力する位置決め制御装置と、この位置決め制御装置か
らの加工許可信号がオンである期間にのみ、所定の周波
数でかつ所定のデューティ比の第一のパルス信号を発生
する励起電源制御用パルス信号発生手段と、前記励起電
源制御用パルス信号発生手段より与えられた第一のパル
ス信号に応答して所定のピーク電流値のパルス電流を前
記半導体レーザに間欠的に出力することにより、前記加
工許可信号がオンである期間に半導体レーザから前記固
体レーザ媒質に励起光を間欠的に照射させる電源装置
と、前記励起電源制御用パルス信号発生手段が発生する
前記第一のパルス信号がオンである期間に、前記第一の
パルス信号の周波数より高い周波数の第二のパルス信号
を発生するQスイッチ制御用パルス信号発生手段と、前
記Qスイッチ制御用パルス信号発生手段より与えられる
第二のパルス信号に応答して前記Qスイッチを開閉する
Qスイッチ駆動手段と、前記第一のパルス信号によって
連続駆動に対し前記所定のデューティ比をもって半導体
レーザが間欠駆動される分に対応して前記半導体レーザ
のピーク電流値を連続駆動される場合のピーク電流値よ
りも大きく設定するとともに、前記加工許可信号がオン
である期間中に1つの穴形成が行われるように前記加工
許可信号がオンである期間中に発生させる前記第一のパ
ルス信号のパルス個数(N)を設定する設定手段とを備
え、前記Qスイッチ制御用パルス信号発生手段は、前記
第一のパルス信号がオンである期間において、前記第一
のパルス信号がオフからオンになるタイミングに対し
て、最初にQスイッチがオンして出力するレーザ出力の
ピーク値がこれより以降にQスイッチがオンして出力す
るレーザ出力のピーク値と等しくなる所定の時間だけ遅
れたタイミングをもって、前記第二のパルス信号を発生
するとともに、前記第一のパルス信号の1つのパルスの
オン期間毎に1つの微小穴が形成されかつ前記加工許可
信号がオンである期間中に1つの穴形成が行われるよう
にしたことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, a semiconductor laser pumped Q-switch oscillation solid-state laser device according to the present invention pumps a solid-state laser medium by pumping light output from a semiconductor laser, and uses a Q-switch. A laser oscillator that oscillates a Q switch to output a laser is provided, and the laser output of the laser oscillator is used to form minute holes in the workpiece while sequentially moving the irradiation position of the laser output to the workpiece. In a semiconductor laser pumped Q-switch oscillation solid-state laser device for forming a plurality of holes surrounded by a locus in the work piece, the laser irradiation position on the work piece is controlled, and at the same time for each of the holes of the work piece. Positioning that outputs a machining permission signal that turns on after the laser irradiation position has been positioned and correspondingly while forming the holes Control device, and an excitation power supply control pulse signal generating means for generating a first pulse signal having a predetermined frequency and a predetermined duty ratio only during a period when the machining permission signal from the positioning control device is on, The processing permission signal is turned on by intermittently outputting a pulse current of a predetermined peak current value to the semiconductor laser in response to the first pulse signal given from the excitation power source control pulse signal generating means. A power supply device for intermittently irradiating the solid-state laser medium with excitation light from a semiconductor laser during a period, and the first pulse signal generated by the excitation power source control pulse signal generating means during a period in which the first pulse signal is on. Pulse signal generator for Q switch control, which generates a second pulse signal having a frequency higher than that of the pulse signal, and a pulse signal generator for Q switch control. Q switch driving means for opening and closing the Q switch in response to a second pulse signal given by the second pulse signal, and the semiconductor laser being intermittently driven by the first pulse signal with the predetermined duty ratio for continuous driving. Correspondingly, the peak current value of the semiconductor laser is set to be larger than the peak current value in the case of being continuously driven, and the processing permission is set so that one hole is formed during the period when the processing permission signal is ON. Setting means for setting the pulse number (N) of the first pulse signal generated during the period when the signal is on, and the pulse signal generating means for controlling the Q switch is
In the period in which the first pulse signal is on, the first
For the timing when the pulse signal of turns from off to on
Of the laser output that is output when the Q switch is turned on first.
After the peak value is later than this, the Q switch turns on and outputs.
Delay for a predetermined time to reach the peak value of the laser output
The second pulse signal is generated at the specified timing.
In addition, one minute hole is formed for each ON period of one pulse of the first pulse signal, and one hole is formed during the period when the machining permission signal is ON. And

【0011】[0011]

【0012】つぎの発明による半導体レーザ励起Qスイ
ッチ発振固体レーザ装置は、上記の発明において、前記
第一のパルス信号の周波数が50〜500Hz、デュー
ティ比が1〜30%、ピーク電流値が連続駆動される場
合のピーク電流値に対し最大3倍に設定することを特徴
とする。
A semiconductor laser pumped Q-switch oscillation solid-state laser device according to the next invention is the same as in the above invention.
The frequency of the first pulse signal is 50 to 500 Hz,
When the tee ratio is 1 to 30% and the peak current value is continuously driven.
Characteristic that the maximum peak current value is set to 3 times
And

【0013】[0013]

【0014】[0014]

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照して、この
発明に係る半導体レーザ励起Qスイッチ発振固体レーザ
装置の実施の形態を詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a semiconductor laser pumped Q-switched solid state laser device according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

【0017】実施の形態1.図1は、この発明による半
導体レーザ励起Qスイッチ発振固体レーザ装置の実施の
形態1を示している。図1において、半導体レーザ励起
Qスイッチ発振固体レーザ装置は全体を符号1により示
されている。
Embodiment 1. 1 shows Embodiment 1 of a semiconductor laser pumped Q-switch oscillation solid-state laser device according to the present invention. In FIG. 1, a semiconductor laser pumped Q-switch oscillation solid-state laser device is generally designated by reference numeral 1.

【0018】半導体レーザ励起Qスイッチ発振固体レー
ザ装置1が出力するレーザビームは、レーザ加工装置の
加工ヘッドに設けられている反射鏡100により集光レ
ンズ102へ向かい、集光レンズ102により集光され
てXYテーブル104のワークWに照射され、ワークW
の切断、穴けを行う。
The laser beam output from the semiconductor laser-excited Q-switch oscillation solid-state laser device 1 is directed to the condenser lens 102 by the reflecting mirror 100 provided in the processing head of the laser processing apparatus, and is condensed by the condenser lens 102. The work W on the XY table 104 is irradiated with the work W
Cutting, the only holes open performed for.

【0019】XYテーブル104は、X軸サーボモータ
106によってX軸方向に移動し、Y軸サーボモータ1
08によってY軸方向に移動し、XYテーブル104の
上のワークWの位置決め移動を行う。X軸サーボモータ
106とY軸サーボモータ108とは位置決め制御装置
として動作するNC装置110からの位置指令により動
作する。
The XY table 104 is moved in the X-axis direction by the X-axis servo motor 106, and the Y-axis servo motor 1 is moved.
08, the workpiece W is moved in the Y-axis direction, and the workpiece W on the XY table 104 is positioned and moved. The X-axis servo motor 106 and the Y-axis servo motor 108 operate according to a position command from the NC device 110 that operates as a positioning control device.

【0020】半導体レーザ励起Qスイッチ発振固体レー
ザ装置1は、励起光を出力するレーザダイオード3と、
レーザダイオード3が出力する励起光により励起される
棒状の固体レーザ媒質5と、固体レーザ媒質5の後方に
配置された全反射鏡7と固体レーザ媒質5の前方に配置
された半反射鏡9とによる光共振器11と、光共振器1
1の光路中に設けられたQスイッチ13とによるレーザ
発振器15を有している。
A semiconductor laser pumped Q-switch oscillation solid-state laser device 1 includes a laser diode 3 for outputting pumping light,
A rod-shaped solid-state laser medium 5 excited by excitation light output from the laser diode 3, a total reflection mirror 7 arranged behind the solid-state laser medium 5, and a semi-reflection mirror 9 arranged in front of the solid-state laser medium 5. Optical resonator 11 and optical resonator 1
The laser oscillator 15 includes a Q switch 13 provided in the first optical path.

【0021】レーザダイオード3は、LD励起電源装置
17より電流(LD電流)を供給され、図2に示されて
いるような特性をもって励起光(LD励起出力)を出力
する。これは、レーザダイオード3に流す電流にほぼ比
例したレーザ出力が得られることを示している。
The laser diode 3 is supplied with a current (LD current) from the LD excitation power supply device 17, and outputs the excitation light (LD excitation output) with the characteristics shown in FIG. This indicates that a laser output almost proportional to the current passed through the laser diode 3 can be obtained.

【0022】LD励起電源装置17は、ピーク電流設定
器18によりピーク電流IPを可変設定され、励起電源
制御用パルス信号発生器19が出力する第一のパルス信
号により、当該第一のパルス信号に同期してピーク電流
IPをレーザダイオード3にパルス出力する。
In the LD excitation power supply device 17, the peak current IP is variably set by the peak current setting device 18, and the first pulse signal outputted from the excitation power supply controlling pulse signal generator 19 is converted into the first pulse signal. The peak current IP is pulsed and output to the laser diode 3 in synchronization.

【0023】励起電源制御用パルス信号発生器19は、
周波数設定器21により周波数を、デューティ比設定器
23によりデューティ比を、パルス数設定器25により
一つの位置決め完了状態下での出力パルス数をそれぞれ
可変設定され、周波数設定器21により設定された周波
数で、デューティ比設定器23により設定されたデュー
ティ比による第一のパルス信号を、一つの位置決め完了
状態下においてパルス数設定器25により設定されたパ
ルス数を出力する。励起電源制御用パルス信号発生器1
9が出力する第一のパルス信号の周波数は50〜500
Hz、デューティ比は1〜30%の範囲で設定される。
The pulse signal generator 19 for controlling the excitation power supply is
The frequency setter 21 variably sets the frequency, the duty ratio setter 23 variably sets the duty ratio, and the pulse number setter 25 variably sets the number of output pulses in one positioning completion state, and the frequency set by the frequency setter 21. Then, the first pulse signal having the duty ratio set by the duty ratio setting unit 23 is output as the number of pulses set by the pulse number setting unit 25 under one positioning completion state. Excitation power supply control pulse signal generator 1
The frequency of the 1st pulse signal which 9 outputs is 50-500.
Hz and duty ratio are set in the range of 1 to 30%.

【0024】励起電源制御用パルス信号発生器19は、
NC装置110より位置決め完了後に加工許可信号を与
えられることにより、一つの位置決め完了状態下で、パ
ルス数設定器25により設定された個数の第一のパルス
信号の出力を開始し、パルス数設定器25により設定さ
れたパルス数の第一のパルス信号をLD励起電源装置1
7へ出力するまで、NC装置110へ加工位置の変更を
禁止するインヒビット信号を出力する。
The pulse signal generator 19 for controlling the excitation power source is
When the machining permission signal is given from the NC device 110 after the positioning is completed, the output of the first pulse signal of the number set by the pulse number setting device 25 is started under one positioning completed state, and the pulse number setting device is started. The LD excitation power supply device 1 outputs the first pulse signal having the number of pulses set by 25.
Until the output to 7, the inhibit signal for prohibiting the change of the machining position is output to the NC device 110.

【0025】Qスイッチ13はQスイッチ駆動回路27
によりQスイッチ制御用パルス信号発生器29が発生す
る第二のパルス信号に同期して開閉する。換言すれば、
Qスイッチ駆動回路27は、Qスイッチ制御用パルス信
号発生器29より第二のパルス信号を与えられ、第二の
パルス信号によりQスイッチ13を開閉する。
The Q switch 13 is a Q switch drive circuit 27.
Thus, the Q switch control pulse signal generator 29 opens and closes in synchronization with the second pulse signal. In other words,
The Q switch drive circuit 27 receives the second pulse signal from the Q switch control pulse signal generator 29, and opens and closes the Q switch 13 by the second pulse signal.

【0026】Qスイッチ制御用パルス信号発生器29
は、周波数設定器31により周波数を可変設定され、周
波数設定器31により設定された周波数による第二のパ
ルス信号を出力し、この第二のパルス信号はインバータ
33により反転されてQスイッチ駆動回路27に入力さ
れる。周波数設定器31により設定される第二のパルス
信号の周波数は、第一のパルス信号の周波数より高い周
波数に限定される。
Pulse signal generator 29 for controlling Q switch
Outputs a second pulse signal whose frequency is variably set by the frequency setter 31 and which has the frequency set by the frequency setter 31. The second pulse signal is inverted by the inverter 33 and the Q switch drive circuit 27 Entered in. The frequency of the second pulse signal set by the frequency setter 31 is limited to a frequency higher than the frequency of the first pulse signal.

【0027】Qスイッチ制御用パルス信号発生器29
は、遅延回路35を介して第一のパルス信号を入力し、
第一のパルス信号がハイレベルである期間において、第
一のパルス信号の立ち上がりタイミングに対して所定時
間遅れたタイミングをもって第二のパルス信号を発生す
る。
Pulse signal generator 29 for controlling Q switch
Inputs the first pulse signal through the delay circuit 35,
The second pulse signal is generated at a timing delayed by a predetermined time with respect to the rising timing of the first pulse signal during the period when the first pulse signal is at the high level.

【0028】第一のパルス信号の立ち上がりタイミング
に対する第二のパルス信号の遅れ時間dは遅延回路35
により設定され、この遅れ時間dは、最初にQスイッチ
13がオンして出力するレーザ出力のピーク値が、これ
より以降にQスイッチ13がオンして出力するレーザ出
力のピーク値と等しくなる時間に設定される。
The delay time d of the second pulse signal with respect to the rising timing of the first pulse signal is the delay circuit 35.
The delay time d is the time when the peak value of the laser output first turned on and output by the Q switch 13 becomes equal to the peak value of the laser output turned on and output by the Q switch 13 thereafter. Is set to.

【0029】つぎに図3に示されているタイムチャート
を参照して半導体レーザ励起Qスイッチ発振固体レーザ
装置の動作について説明する。
Next, the operation of the semiconductor laser pumped Q-switch oscillation solid-state laser device will be described with reference to the time chart shown in FIG.

【0030】加工プログラムあるいは他の信号により、
NC装置110から位置決め完了後に加工許可信号(図
3(a)参照)が励起電源制御用パルス信号発生器19
に与えられると、励起電源制御用パルス信号発生器19
は、周波数設定器21により設定された周波数で、デュ
ーティ比設定器23により設定されたデューティ比によ
る第一のパルス信号の出力を開始する。
Depending on the machining program or other signal,
The machining permission signal (see FIG. 3A) is sent from the NC device 110 after the positioning is completed and the excitation power source control pulse signal generator 19 is operated.
The pulse signal generator 19 for controlling the excitation power source.
Starts output of the first pulse signal at the frequency set by the frequency setting unit 21 and at the duty ratio set by the duty ratio setting unit 23.

【0031】第一のパルス信号がLD励起電源装置17
に与えられることにより、LD励起電源装置17は、図
3(b)に示されているように、ピーク電流設定器18
により設定されたピーク電流IPによる電流を、第一の
パルス信号に同期して、換言すれば、第一のパルス信号
がハイレベルである間、レーザダイオード3に出力す
る。これにより、レーザダイオード3は励起光を固体レ
ーザ媒質5に出力する。
The first pulse signal is the LD excitation power supply 17
Is supplied to the LD excitation power supply device 17, the LD excitation power supply device 17 receives the peak current setting device 18 as shown in FIG.
The current according to the peak current IP set by is synchronized with the first pulse signal, in other words, is output to the laser diode 3 while the first pulse signal is at the high level. As a result, the laser diode 3 outputs the excitation light to the solid-state laser medium 5.

【0032】また、励起電源制御用パルス信号発生器1
9は、図3(c)に示されているように、加工許可信号
がオンしてから、最初の第一のパルス信号の立ち上がり
に同期して加工位置の変更を禁止するインヒビット信号
をNC装置110へ出力する。このインヒビット信号
は、パルス数設定器25により設定されたパルス数の最
後の第一のパルス信号が立ち下がるまで出力される。こ
れにより、一つの位置決め位置でのレーザ加工の途中
で、被加工物Wが誤って移動することが回避される。
Further, the pulse signal generator 1 for controlling the excitation power source
As shown in FIG. 3 (c), the NC device 9 sends an inhibit signal for prohibiting the change of the machining position in synchronization with the rising of the first first pulse signal after the machining permission signal is turned on. Output to 110. This inhibit signal is output until the last first pulse signal of the pulse number set by the pulse number setting unit 25 falls. As a result, the workpiece W is prevented from being accidentally moved during the laser processing at one positioning position.

【0033】前述したように、レーザダイオード3に流
す電流にほぼ比例したレーザ出力が得られるが、レーザ
ダイオード3に流す電流に応じてレーザダイオード3の
温度が上昇し、発熱によりレーザダイオード3に流すこ
とのできる電流には上限がある。連続通電の場合、この
例では35A程度が限界であり、レーザダイオード3を
8個使用した場合、出力は169W程度である。
As described above, a laser output that is almost proportional to the current passed through the laser diode 3 is obtained, but the temperature of the laser diode 3 rises in accordance with the current passed through the laser diode 3, and the laser diode 3 is caused to generate heat and flow through the laser diode 3. There is an upper limit to the current that can be applied. In the case of continuous energization, the limit is about 35 A in this example, and the output is about 169 W when eight laser diodes 3 are used.

【0034】レーザダイオード3のオン電圧は2V程度
であるので、入力電力に対するレーザ出力の効率は3
0.2%程度である。一方、パルス的に高い電流(88
A程度)を流すと、550W程度のレーザ出力が得られ
る。このときの効率は39.1%とかなり高くなる。こ
れにより、間欠的でもピーク電流IPが高いパルスで、
レーザダイオード3に電力を供給すると、効率の高いレ
ーザ発振ができる。
Since the ON voltage of the laser diode 3 is about 2 V, the efficiency of the laser output with respect to the input power is 3
It is about 0.2%. On the other hand, a pulse high current (88
(About A), a laser output of about 550 W is obtained. At this time, the efficiency is considerably high at 39.1%. As a result, even with intermittent pulses with high peak current IP,
When power is supplied to the laser diode 3, highly efficient laser oscillation can be performed.

【0035】この発明による半導体レーザ励起Qスイッ
チ発振固体レーザ装置は、高いピーク電流での高効率発
振を狙ったパルス励起を行うものであり、レーザ加工に
使用するパルス周波数50〜500Hzに設定し、パル
スのオンする時間比、すなわちデューティ比を1〜30
%程度に設定すれば、ピーク電流IPは、連続に流した
場合に比べ、3倍程度まで流すことができる。従って、
デューティ比を30%以下に設定すれば、3倍のピーク
電流まで設定できる。
The semiconductor laser-excited Q-switch oscillation solid-state laser device according to the present invention performs pulse excitation aiming at high-efficiency oscillation at a high peak current. The pulse frequency used for laser processing is set to 50 to 500 Hz, The pulse turn-on time ratio, that is, the duty ratio, is 1 to 30.
If it is set to about%, the peak current IP can flow up to about 3 times as compared with the case of continuous flow. Therefore,
If the duty ratio is set to 30% or less, it is possible to set up to triple the peak current.

【0036】通常、連続してレーザダイオード3を励起
した場合、ピーク出力20kw、20khzのレーザ出
力が得られるが、この発明では、ピーク出力50〜60
kwのものが得られる効果があり、しかも、デューティ
比が低いので、レーザダイオード3のみならず、他の光
学素子の熱影響も少ない。
Normally, when the laser diode 3 is continuously excited, the peak output of 20 kw and the laser output of 20 khz can be obtained, but in the present invention, the peak output of 50 to 60 is obtained.
It has an effect of obtaining a kW, and since the duty ratio is low, the thermal influence of not only the laser diode 3 but also other optical elements is small.

【0037】なお、デューティ比が30%を超えた場合
でも、ピーク電流IPを低くすれば、レーザダイオード
3は発熱限界を超えることはないが、レーザ加工におけ
るパルス効果が少なくなるので、加工能力は低下する。
Even if the duty ratio exceeds 30%, if the peak current IP is reduced, the laser diode 3 does not exceed the heat generation limit, but the pulse effect in laser processing is reduced, so the processing capability is reduced. descend.

【0038】励起電源制御用パルス信号発生器19が、
NC装置110より位置決め完了後に加工許可信号を与
えられることにより、第一のパルス信号の出力を開始す
ると、図3(c)に示されているように、第一のパルス
信号の出力開始と同時にNC装置110へ加工位置の変
更を禁止するインヒビット信号を出力する。
The excitation power source control pulse signal generator 19 is
When the output of the first pulse signal is started by giving the machining permission signal from the NC device 110 after the completion of positioning, as shown in FIG. 3C, the output of the first pulse signal is started at the same time. An inhibit signal for prohibiting the change of the machining position is output to the NC device 110.

【0039】Qスイッチ制御用パルス信号発生器29
は、図3(d)に示されているように、励起電源制御用
パルス信号発生器19が出力する第一のパルス信号の立
ち上がりタイミングに対して微少時間(遅れ時間)d遅
れて発振を開始し、周波数設定器31により設定された
高周波数による第二のパルス信号をQスイッチ駆動回路
27に与える。これにより、図3(e)に示されている
ように、第二のパルス信号の周波数に従った高ピークの
レーザ出力を得ることができる。
Pulse signal generator 29 for controlling Q switch
3A, as shown in FIG. 3D, oscillation is started with a slight delay (delay time) d with respect to the rising timing of the first pulse signal output from the excitation power source control pulse signal generator 19. Then, the second pulse signal having the high frequency set by the frequency setter 31 is applied to the Q switch drive circuit 27. As a result, as shown in FIG. 3E, it is possible to obtain a high peak laser output according to the frequency of the second pulse signal.

【0040】第一のパルス信号の立ち上がりタイミング
に対する第二のパルス信号の遅れ時間dは遅延回路35
により、最初にQスイッチ13がオンして出力するレー
ザ出力のピーク値が、これより以降にQスイッチ13が
オンして出力するレーザ出力のピーク値と等しくなる時
間に設定されるから、Qスイッチ13がオンするたびに
出力されるレーザ出力のピーク値が揃い、加工精度、加
工面粗さが向上する。
The delay time d of the second pulse signal with respect to the rising timing of the first pulse signal is the delay circuit 35.
Thus, the peak value of the laser output that is first turned on and output by the Q switch 13 is set to a time at which the peak value of the laser output that is turned on and then output by the Q switch 13 becomes equal to that of the Q switch 13. The peak value of the laser output that is output every time 13 is turned on is uniform, and the processing accuracy and the surface roughness are improved.

【0041】一つの位置決め完了位置において、第一の
パルス信号の出力を、パルス数設定器25により設定さ
れたパルス数をN回繰り返し、被加工物Wに所定の穴が
けば、インヒビット信号の出力が停止されることによ
り、NC装置110は被加工物Wをつぎの位置の穴
のために位置決め移動させることできる。この位置決め
移動時には、加工許可信号を解除することにより誤って
レーザ発振することはなくなる。
At one positioning completion position, the output of the first pulse signal is repeated N times for the number of pulses set by the pulse number setting device 25 to form a predetermined hole in the workpiece W.
Open fluff, the output of the inhibit signal is stopped, NC device 110 may be to position moves the workpiece W for drilling and tapping the open position of the next. During this positioning movement, by canceling the processing permission signal, erroneous laser oscillation will not occur.

【0042】以上のようなインタロックにより、レーザ
発振と位置決めを繰り返すことによる穴け加工が、高
速に、確実、安全に行われる。
[0042] The interlock described above, the holes open only processed by repeating the positioning and laser oscillation, high-speed, reliable, done safely.

【0043】図4(a)に示されている加工例は、プリ
ント配線基板の穴Aは銅箔層B、Cを貫通する加工で、
高いレーザ出力が必要であるが、この発明による半導体
レーザ励起Qスイッチ発振固体レーザ装置では、高ピー
クQスイッチ発振出力により加工が可能となる。
The processing example shown in FIG. 4A is a processing in which the hole A of the printed wiring board penetrates the copper foil layers B and C.
Although a high laser output is required, the semiconductor laser pumped Q-switch oscillation solid-state laser device according to the present invention can be processed by the high peak Q-switch oscillation output.

【0044】また、プリント配線基板の穴Dは内部銅箔
層Eまでの非貫通孔であり、穴Dの加工には微妙なレー
ザ出力の調整が必要になるが、この発明による半導体レ
ーザ励起Qスイッチ発振固体レーザ装置では、ピーク電
流IP、第一のパルス信号のデューティ比、パルス数N
の設定により、一つの穴け加工における総レーザ出力
を高精度に設定することができ、適正深さの穴け加工
を高精度に行うことが可能になる。
Further, the hole D of the printed wiring board is a non-through hole up to the internal copper foil layer E, and the processing of the hole D requires a fine adjustment of the laser output. In the switch oscillation solid-state laser device, the peak current IP, the duty ratio of the first pulse signal, the pulse number N
By setting the total laser output in one of the holes open only processing can be set with high accuracy, it becomes possible to perform the hole opens only processing of money depth with high accuracy.

【0045】また、比較的大きな穴Fをける場合に
は、図4(b)に示されているように、穴の内周に沿っ
て連続した微少穴fをけることにより加工が可能とな
る。この場合、パルス数Nの設定を非常に大きく設定す
るか、連続繰り返しに設定するとよい。
Further, in the case Keru relatively large hole F opens, as shown in FIG. 4 (b), a very small hole f which is continuous along the inner periphery of the hole can be processed by an open Keru Becomes In this case, it is advisable to set the number of pulses N to a very large value or to set it to continuous repetition.

【0046】実施の形態2.図5は、半導体レーザ励起
Qスイッチ発振固体レーザ装置の実施の形態2を示して
いる。なお、図5において、図1に示されているもの同
等あるいは同一の構成要件には、図1に付けた符号と同
一の符号を付けて、その説明を省略する。
Embodiment 2. FIG. 5 shows a second embodiment of a semiconductor laser pumped Q-switch oscillation solid-state laser device. In FIG. 5, the same or the same constituent elements as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals as those in FIG. 1, and the description thereof will be omitted.

【0047】この実施の形態では、励起光を出力するレ
ーザダイオード51と、レーザダイオード51が出力す
る励起光により励起される棒状の固体レーザ媒質53
と、固体レーザ媒質53の後方に配置された全反射鏡5
5と固体レーザ媒質53の前方に配置された半反射鏡5
7とによる光共振器59とによる補助レーザ発振器61
が、レーザ発振器15の後方に、レーザ発振器15の光
軸と同一の光軸上に配置されている。
In this embodiment, a laser diode 51 that outputs excitation light and a rod-shaped solid-state laser medium 53 that is excited by the excitation light output by the laser diode 51.
And the total reflection mirror 5 arranged behind the solid-state laser medium 53.
5 and a semi-reflecting mirror 5 arranged in front of the solid-state laser medium 53
7 and optical resonator 59 and auxiliary laser oscillator 61
Are arranged on the same optical axis as the optical axis of the laser oscillator 15 behind the laser oscillator 15.

【0048】レーザダイオード51のLD励起電源装置
63は連続通電方式のものであり、この補助レーザ発振
器61は、少なくとも加工許可期間においてレーザ発振
器15の発振波長と同一で、同一の光軸で連続発振し、
レーザ発振器15の後方の全反射鏡11の側からレーザ
発振器15に対してレーザ出力を注入する。
The LD excitation power source device 63 of the laser diode 51 is of a continuous energization type, and the auxiliary laser oscillator 61 has the same oscillation wavelength as that of the laser oscillator 15 at least during the processing permission period and continuously oscillates on the same optical axis. Then
A laser output is injected into the laser oscillator 15 from the side of the total reflection mirror 11 behind the laser oscillator 15.

【0049】補助レーザ発振器61のレーザ出力は微少
であってもよく、ここでは固体レーザ媒質53はレーザ
発振器15のものと同一の材質のものを使用している。
The laser output of the auxiliary laser oscillator 61 may be very small, and here, the solid laser medium 53 is made of the same material as that of the laser oscillator 15.

【0050】レーザ発振器15の全反射鏡7は、内側に
全反射コーティングを設け、98%以上の反射率を持っ
ているが、後方からレーザ光を入射した場合には必ずし
も全反射にはならないものである。全反射鏡7の後方面
にも全反射コーティングを設けると、レーザ発振器15
内への入射効率が高まるが、入射に必要なパワーは微少
でよいため、かなり透過率が悪くても、補助レーザ発振
器61のレーザ出力はレーザ発振器15の出力に比べ1
/10〜1/100でよいから、補助レーザ発振器61
は小型のレーザ発振器でよい。
The total reflection mirror 7 of the laser oscillator 15 is provided with a total reflection coating on the inside and has a reflectance of 98% or more, but when laser light is incident from the rear side, total reflection does not necessarily occur. Is. If a total reflection coating is also provided on the rear surface of the total reflection mirror 7, the laser oscillator 15
Although the efficiency of incidence on the inside is increased, the power required for incidence may be very small, so the laser output of the auxiliary laser oscillator 61 is less than that of the laser oscillator 15 even if the transmittance is considerably poor.
/ 10 to 1/100 is sufficient, so the auxiliary laser oscillator 61
May be a small laser oscillator.

【0051】連続発振する補助レーザ発振器61を設け
ることにより、補助レーザ発振器61のレーザ出力にレ
ーザ発振器15のレーザ出力の位相が同期するので、レ
ーザ発振器がQスイッチ発振するときに発生する複数の
縦モード発振を防ぎ、レーザ発振器15からのレーザ出
力の強度を安定にすることができる。
By providing the auxiliary laser oscillator 61 that continuously oscillates, the phase of the laser output of the laser oscillator 15 is synchronized with the laser output of the auxiliary laser oscillator 61. Therefore, a plurality of vertical lines generated when the laser oscillator performs Q switch oscillation. It is possible to prevent mode oscillation and stabilize the intensity of the laser output from the laser oscillator 15.

【0052】 以上の説明から理解される如く、この発
明による半導体レーザ励起Qスイッチ発振固体レーザ装
置によれば、1つの穴加工に対応して加工許可信号がオ
ンとし、この加工許可信号がオンとなる期間にのみ第一
のパルス信号によって半導体レーザを駆動することによ
り加工許可信号のオン期間に間欠的に固体レーザ媒質を
励起するとともに第一のパルス信号がオンである期間に
Qスイッチングを行うことによりQスイッチレーザパル
スを得るようにし、さらに第一のパルス信号によって連
続駆動に対し前記所定のデューティ比をもって半導体レ
ーザが間欠駆動される分に対応して前記半導体レーザの
ピーク電流値を連続駆動される場合のピーク電流値より
も大きく設定するとともに、前記加工許可信号がオンで
ある期間中に1つの穴形成が行われるように前記加工許
可信号がオンである期間中に発生させる前記第一のパル
ス信号のパルス個数(N)を設定して、前記第一のパル
ス信号の1つのパルスのオン期間毎に1つの微小穴が形
成されかつ前記加工許可信号がオンである期間中に1つ
の穴形成が行われるようにしたので、半導体レーザに熱
的損傷を与えることなく、高ピークQスイッチ発振出力
による効率のよいレーザ穴加工が可能となる。また、こ
の発明によれば、第一のパルス信号がオンである期間に
おいて、第一のパルス信号がオフからオンになるタイミ
ングに対して、最初にQスイッチがオンして出力するレ
ーザ出力のピーク値がこれより以降にQスイッチがオン
して出力するレーザ出力のピーク値と等しくなる所定の
時間だけ遅れたタイミングをもって、第二のパルス信号
を発生するようにしているので、Qスイッチがオンする
たびに出力されるレーザ出力のピーク値が確実に揃い、
加工精度、加工面粗さが向上する。
As can be understood from the above description, according to the semiconductor laser pumped Q-switch oscillation solid-state laser device of the present invention, the machining permission signal is turned on in response to one hole machining, and this machining permission signal is turned on. The semiconductor laser is driven by the first pulse signal only during a certain period to intermittently excite the solid-state laser medium during the ON period of the processing permission signal and perform Q switching during the period when the first pulse signal is ON. To obtain a Q-switched laser pulse, and the peak current value of the semiconductor laser is continuously driven by the first pulse signal corresponding to the amount by which the semiconductor laser is intermittently driven with the predetermined duty ratio for continuous driving. The peak current value is set to a value greater than the peak current value, and The number of pulses (N) of the first pulse signal generated during the period when the processing permission signal is on so that hole formation is performed is set, and the on period of one pulse of the first pulse signal is set. Since one micro hole is formed for each and one hole is formed during the period when the processing permission signal is on, the high peak Q-switch oscillation output can be obtained without causing thermal damage to the semiconductor laser. It becomes possible to perform efficient laser drilling by. Further, according to the present invention, during the period when the first pulse signal is on.
The first pulse signal changes from off to on
Signal, the Q switch first turns on and outputs.
Q switch is turned on after the peak value of the laser output
Specified value that is equal to the peak value of the laser output
Second pulse signal with timing delayed by time
Is generated, so the Q switch turns on.
The peak value of the laser output that is output each time is surely aligned,
Processing accuracy and surface roughness are improved.

【0053】[0053]

【0054】つぎの発明による半導体レーザ励起Qスイ
ッチ発振固体レーザ装置によれば、第一のパルス信号の
周波数を50〜500Hz、デューティ比が1〜30
%、ピーク電流値が連続駆動される場合のピーク電流値
に対し最大3倍に設定するようにしており、熱的損傷を
与えることなく高ピークQスイッチ発振出力による効率
のよいレーザ加工が可能となる。
According to the semiconductor laser pumped Q-switch oscillation solid-state laser device of the next invention, the first pulse signal
Frequency is 50-500Hz, duty ratio is 1-30
%, Peak current value when the peak current value is continuously driven
It is designed to be set up to 3 times as much as
Efficiency due to high peak Q-switch oscillation output without giving
Good laser processing becomes possible.

【0055】[0055]

【0056】[0056]

【0057】[0057]

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

【図1】 この発明による半導体レーザ励起Qスイッチ
発振固体レーザ装置の実施の形態1を示す構成図であ
る。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a semiconductor laser pumped Q-switch oscillation solid-state laser device according to the present invention.

【図2】 半導体レーザ励起Qスイッチ発振固体レーザ
装置におけるLD電流とLD励起出力との関係を示すグ
ラフである。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between LD current and LD excitation output in a semiconductor laser-excited Q-switch oscillation solid-state laser device.

【図3】 この発明による半導体レーザ励起Qスイッチ
発振固体レーザ装置の動作を示すタイムチャートであ
る。
FIG. 3 is a time chart showing the operation of the semiconductor laser pumped Q-switch oscillation solid-state laser device according to the present invention.

【図4】 (a)、(b)はそれぞれ穴け加工例を示
す説明図である。
[4] (a), is an explanatory view showing a (b) is a hole open only working example, respectively.

【図5】 この発明による半導体レーザ励起Qスイッチ
発振固体レーザ装置の実施の形態2を示す構成図であ
る。
FIG. 5 is a configuration diagram showing a second embodiment of a semiconductor laser pumped Q-switch oscillation solid-state laser device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体レーザ励起Qスイッチ発振固体レーザ装置,
3 レーザダイオード,5 固体レーザ媒質,11 光
共振器,13 Qスイッチ,15 レーザ発振器,17
LD励起電源装置,18 ピーク電流設定器,19
励起電源制御用パルス信号発生器,21 周波数設定
器,23 デューティ比設定器,25 パルス数設定
器,27 Qスイッチ駆動回路,29 Qスイッチ制御
用パルス信号発生器,31 周波数設定器,33 イン
バータ,35 遅延回路,51 レーザダイオード,5
3 固体レーザ媒質,59 光共振器,61 補助レー
ザ発振器,63 LD励起電源装置,102 集光レン
ズ,104 XYテーブル,110 NC装置。
1 Semiconductor laser pumped Q-switch oscillation solid-state laser device,
3 laser diode, 5 solid-state laser medium, 11 optical resonator, 13 Q switch, 15 laser oscillator, 17
LD excitation power supply device, 18 peak current setting device, 19
Excitation power supply control pulse signal generator, 21 frequency setting device, 23 duty ratio setting device, 25 pulse number setting device, 27 Q switch driving circuit, 29 Q switch control pulse signal generator, 31 frequency setting device, 33 inverter, 35 delay circuit, 51 laser diode, 5
3 solid-state laser medium, 59 optical resonator, 61 auxiliary laser oscillator, 63 LD excitation power supply device, 102 condensing lens, 104 XY table, 110 NC device.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−224968(JP,A) 特開 平8−148740(JP,A) 特開 平9−214041(JP,A) 特開 平9−260761(JP,A) 特開 昭60−102785(JP,A) 実開 平2−60265(JP,U) 実開 昭57−84763(JP,U) 実開 昭63−9170(JP,U) 特表 平8−501903(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 3/00 - 3/30 Continuation of the front page (56) Reference JP-A-11-224968 (JP, A) JP-A-8-148740 (JP, A) JP-A-9-214041 (JP, A) JP-A-9-260761 (JP , A) JP 60-102785 (JP, A) Actually open 2-60265 (JP, U) Actually open 57-84763 (JP, U) Actually open 63-9170 (JP, U) Special table flat 8-501903 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01S 3/00-3/30

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体レーザが出力する励起光により固
体レーザ媒質を励起し、QスイッチによりQスイッチ発
振させてレーザ出力を行うレーザ発振器を有し、前記レ
ーザ発振器のレーザ出力によって被加工物に微小穴を形
成しつつ被加工物へのレーザ出力の照射位置を順次移動
させることにより該移動軌跡で囲まれた穴を前記被加工
物に複数個形成する半導体レーザ励起Qスイッチ発振固
体レーザ装置において、 前記被加工物へのレーザ照射位置を制御するとともに、
前記被加工物の前記各穴に対するレーザ照射位置の位置
決め完了後であってかつ前記各穴を形成最中に対応して
オンとなる加工許可信号を出力する位置決め制御装置
と、 この位置決め制御装置からの加工許可信号がオンである
期間にのみ、所定の周波数でかつ所定のデューティ比の
第一のパルス信号を発生する励起電源制御用パルス信号
発生手段と、 前記励起電源制御用パルス信号発生手段より与えられた
第一のパルス信号に応答して所定のピーク電流値のパル
ス電流を前記半導体レーザに間欠的に出力することによ
り、前記加工許可信号がオンである期間に半導体レーザ
から前記固体レーザ媒質に励起光を間欠的に照射させる
電源装置と、 前記励起電源制御用パルス信号発生手段が発生する前記
第一のパルス信号がオンである期間に、前記第一のパル
ス信号の周波数より高い周波数の第二のパルス信号を発
生するQスイッチ制御用パルス信号発生手段と、 前記Qスイッチ制御用パルス信号発生手段より与えられ
る第二のパルス信号に応答して前記Qスイッチを開閉す
るQスイッチ駆動手段と、 前記第一のパルス信号によって連続駆動に対し前記所定
のデューティ比をもって半導体レーザが間欠駆動される
分に対応して前記半導体レーザのピーク電流値を連続駆
動される場合のピーク電流値よりも大きく設定するとと
もに、前記加工許可信号がオンである期間中に1つの穴
形成が行われるように前記加工許可信号がオンである期
間中に発生させる前記第一のパルス信号のパルス個数
(N)を設定する設定手段と、 を備え、前記Qスイッチ制御用パルス信号発生手段は、
前記第一のパルス信号がオンである期間において、前記
第一のパルス信号がオフからオンになるタイミングに対
して、最初にQスイッチがオンして出力するレーザ出力
のピーク値がこれより以降にQスイッチがオンして出力
するレーザ出力のピーク値と等しくなる所定の時間だけ
遅れたタイミングをもって、前記第二のパルス信号を発
生するとともに、 前記第一のパルス信号の1つのパルスのオン期間毎に1
つの微小穴が形成されかつ前記加工許可信号がオンであ
る期間中に1つの穴形成が行われるようにしたことを特
徴とする半導体レーザ励起Qスイッチ発振固体レーザ装
置。
1. A laser oscillator that excites a solid-state laser medium with excitation light output from a semiconductor laser and oscillates Q-switch with a Q-switch to output a laser, and a laser output of the laser oscillator causes a minute amount to be applied to a workpiece. A semiconductor laser pumped Q-switch oscillation solid-state laser device for forming a plurality of holes surrounded by the movement locus in the workpiece by sequentially moving the irradiation position of the laser output to the workpiece while forming the hole, While controlling the laser irradiation position on the workpiece,
A positioning control device that outputs a processing permission signal that is turned on after completion of positioning of the laser irradiation position with respect to each of the holes of the workpiece and during formation of each of the holes, and from this positioning control device From the excitation power supply control pulse signal generation means for generating a first pulse signal of a predetermined frequency and a predetermined duty ratio only during a period when the processing permission signal is ON, and the excitation power supply control pulse signal generation means. By intermittently outputting a pulse current having a predetermined peak current value to the semiconductor laser in response to a given first pulse signal, the semiconductor laser causes the solid-state laser medium to be turned on while the processing permission signal is on. A power supply device for intermittently irradiating excitation light with, and during a period in which the first pulse signal generated by the excitation power supply control pulse signal generating means is ON, Q switch control pulse signal generating means for generating a second pulse signal having a frequency higher than that of the first pulse signal, and in response to the second pulse signal provided from the Q switch controlling pulse signal generating means. Q switch driving means for opening and closing the Q switch, and continuous peak current value of the semiconductor laser corresponding to the amount by which the semiconductor laser is intermittently driven with the predetermined duty ratio for continuous driving by the first pulse signal. The first current value is set to be larger than the peak current value when driven, and is generated during the period when the machining permission signal is on so that one hole is formed during the period when the machining permission signal is on. Setting means for setting the number of pulses (N) of one pulse signal; and the pulse signal generating means for controlling the Q switch,
In the period in which the first pulse signal is on, the
When the first pulse signal turns from off to on
Then, the laser output that is output when the Q switch is turned on first
The peak value of is output after the Q switch turns on after this
For a predetermined time that is equal to the peak value of the laser output
The second pulse signal is generated at a delayed timing.
While raw, 1 each on period of one pulse of said first pulse signal
A semiconductor laser-excited Q-switch oscillation solid-state laser device, wherein one microhole is formed and one hole is formed during a period when the processing permission signal is on.
【請求項2】 前記第一のパルス信号の周波数が50〜
500Hz、デューティ比が1〜30%、ピーク電流値
が連続駆動される場合のピーク電流値に対し最大3倍に
設定することを特徴とする請求項1に記載の半導体レー
ザ励起Qスイッチ発振固体レーザ装置。
2. The frequency of the first pulse signal is 50 to 50.
2. The semiconductor laser pumped Q-switch oscillation solid-state laser according to claim 1, wherein the peak current value is set to a maximum of 3 times the maximum current value when the peak current value is 500 Hz, the duty ratio is 1 to 30%, and the peak current value is continuously driven. apparatus.
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