JP3494517B2 - 固体レーザ装置 - Google Patents
固体レーザ装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光を被加工物に
照射し、穴あけ、切断、溶接、半田付などの加工を行な
うことのできる固体レーザ装置に係り、特に高速でパル
ス制御を行なうことができる固体レーザ装置に関する。
照射し、穴あけ、切断、溶接、半田付などの加工を行な
うことのできる固体レーザ装置に係り、特に高速でパル
ス制御を行なうことができる固体レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、工作機械の一種として、レーザ
光をレンズで集束させて被加工物に照射し、高密度の熱
エネルギによって穴あけ、切断、溶接、半田付などの加
工を行なう固体レーザ装置が知られており、このような
固体レーザ装置においては、レーザ光を発生させるため
の励起光源としては、フラッシュランプやアークランプ
のような放電管が用いられている。
光をレンズで集束させて被加工物に照射し、高密度の熱
エネルギによって穴あけ、切断、溶接、半田付などの加
工を行なう固体レーザ装置が知られており、このような
固体レーザ装置においては、レーザ光を発生させるため
の励起光源としては、フラッシュランプやアークランプ
のような放電管が用いられている。
【０００３】また、最近では、精密溶接等の高精度な加
工を実現するために、レーザ光の出力をパルス的に駆
動、制御して被加工物に対する加工を行なう、いわゆる
波形制御機能が付加された固体レーザ装置も開発されて
いる。この波形制御機能は、バンク方式、あるいはイン
バータ方式の制御回路を付加することにより実現するこ
とができる。
工を実現するために、レーザ光の出力をパルス的に駆
動、制御して被加工物に対する加工を行なう、いわゆる
波形制御機能が付加された固体レーザ装置も開発されて
いる。この波形制御機能は、バンク方式、あるいはイン
バータ方式の制御回路を付加することにより実現するこ
とができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、バンク
方式の制御回路の場合には、複数のコンデンサバンクが
必要となり、またインバータ方式の制御回路ではトラン
ス等が必要となるため、いずれの方式を用いた場合でも
電源回路が大型化し、装置自体が高価なものとなる。ま
た、励起光源がフラッシュランプのような放電管である
ため、その特性上、その発光を数１０μｓｅｃ以下の細
かい時間幅で制御することは困難であり、より高速なパ
ルス制御を行なってバラエティーの富んだ波形制御を実
現することが要望されているにもかかわらず、これに十
分に対応することができないという問題があった。
方式の制御回路の場合には、複数のコンデンサバンクが
必要となり、またインバータ方式の制御回路ではトラン
ス等が必要となるため、いずれの方式を用いた場合でも
電源回路が大型化し、装置自体が高価なものとなる。ま
た、励起光源がフラッシュランプのような放電管である
ため、その特性上、その発光を数１０μｓｅｃ以下の細
かい時間幅で制御することは困難であり、より高速なパ
ルス制御を行なってバラエティーの富んだ波形制御を実
現することが要望されているにもかかわらず、これに十
分に対応することができないという問題があった。
【０００５】本発明は上述したような問題点を解決する
ためになされたものであり、細かい、すなわち高速なパ
ルス制御を実現することにより、より高精度かつバラエ
ティーに富んだ波形制御を行なって最適な加工条件で被
加工物に対する加工を行なうことができる固体レーザ装
置を提供することを目的とする。
ためになされたものであり、細かい、すなわち高速なパ
ルス制御を実現することにより、より高精度かつバラエ
ティーに富んだ波形制御を行なって最適な加工条件で被
加工物に対する加工を行なうことができる固体レーザ装
置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明の固体レーザ装置は、励起光源からの光
を固体レーザ活性媒質に照射することにより当該固体レ
ーザ活性媒質内の原子を励起してレーザ光を発生させる
固体レーザ装置において、前記励起光源を複数の半導体
レーザにより形成するとともに、各半導体レーザを順次
駆動させて各半導体レーザの出力パルスの大きさと時間
幅とが連続した加工条件に対応する大きさと時間幅から
なる出力パルスを出力させるように形成し、前記各半導
体レーザに対してそれぞれ駆動信号を出力するＣＰＵを
設け、このＣＰＵからの駆動信号に基づいて前記各半導
体レーザの出力を制御する出力制御部を設け、前記ＣＰ
Ｕから出力する駆動信号を変化させることにより前記レ
ーザ光の出力波形を加工条件に対応した波形に変化させ
るように形成したことを特徴とする。
ために、本発明の固体レーザ装置は、励起光源からの光
を固体レーザ活性媒質に照射することにより当該固体レ
ーザ活性媒質内の原子を励起してレーザ光を発生させる
固体レーザ装置において、前記励起光源を複数の半導体
レーザにより形成するとともに、各半導体レーザを順次
駆動させて各半導体レーザの出力パルスの大きさと時間
幅とが連続した加工条件に対応する大きさと時間幅から
なる出力パルスを出力させるように形成し、前記各半導
体レーザに対してそれぞれ駆動信号を出力するＣＰＵを
設け、このＣＰＵからの駆動信号に基づいて前記各半導
体レーザの出力を制御する出力制御部を設け、前記ＣＰ
Ｕから出力する駆動信号を変化させることにより前記レ
ーザ光の出力波形を加工条件に対応した波形に変化させ
るように形成したことを特徴とする。
【０００７】このＣＰＵを、各半導体レーザの出力パル
スの大きさと時間幅とを所望の値となるように制御させ
る駆動信号を出力するように形成するとよい。
スの大きさと時間幅とを所望の値となるように制御させ
る駆動信号を出力するように形成するとよい。
【０００８】また、出力制御部により、１個若しくは複
数の半導体レーザを単独若しくは同時に駆動制御するよ
うに形成するとよい。
数の半導体レーザを単独若しくは同時に駆動制御するよ
うに形成するとよい。
【０００９】
【作用】本発明の固体レーザ装置によれば、固体レーザ
活性媒質内の原子を励起する光源として複数の半導体レ
ーザを用いるので、ＣＰＵからの駆動信号に基づいて出
力制御部を作動させて各半導体レーザの出力パルスの大
きさと時間幅を可変制御することにより、各半導体レー
ザの出力をパルス的に駆動制御することにより、各半導
体レーザを順次駆動させて各半導体レーザの出力パルス
の大きさと時間幅とが連続した加工条件に対応する大き
さと時間幅からなる出力パルスを出力させるようにし
て、加工に用いるレーザ光のパルス制御を高速に行なう
ことができる。
活性媒質内の原子を励起する光源として複数の半導体レ
ーザを用いるので、ＣＰＵからの駆動信号に基づいて出
力制御部を作動させて各半導体レーザの出力パルスの大
きさと時間幅を可変制御することにより、各半導体レー
ザの出力をパルス的に駆動制御することにより、各半導
体レーザを順次駆動させて各半導体レーザの出力パルス
の大きさと時間幅とが連続した加工条件に対応する大き
さと時間幅からなる出力パルスを出力させるようにし
て、加工に用いるレーザ光のパルス制御を高速に行なう
ことができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１から図６に基づ
いて説明する。
いて説明する。
【００１１】図１は本発明に係る固体レーザ装置の１例
であるＹＡＧレーザ装置の全体構成を示す模式図であ
り、図２は、その要部を示す説明図であり、図３は本実
施例における励起光源としての複数の半導体レーザの出
力状態の一例を示したグラフであり、図４は図３の状態
に基づいて固体レーザ活性媒質の１種であるＹＡＧロッ
ドから出力されるレーザ光の出力状態を示したグラフで
ある。
であるＹＡＧレーザ装置の全体構成を示す模式図であ
り、図２は、その要部を示す説明図であり、図３は本実
施例における励起光源としての複数の半導体レーザの出
力状態の一例を示したグラフであり、図４は図３の状態
に基づいて固体レーザ活性媒質の１種であるＹＡＧロッ
ドから出力されるレーザ光の出力状態を示したグラフで
ある。
【００１２】図１に示すように、ＹＡＧレーザ装置１
は、所望の発振器ベース２上にＹＡＧレーザ発振装置３
が配設されている。このＹＡＧレーザ発振装置３は、全
反射ミラー４と出力ミラー５との間に固体レーザ活性媒
質としてのＹＡＧロッド６を設け、電源７により駆動さ
れる励起光源８からの光によりＹＡＧロッド内の原子を
励起させた後、出力ミラー５を通してレーザ光Ｌを放射
するようになされている。
は、所望の発振器ベース２上にＹＡＧレーザ発振装置３
が配設されている。このＹＡＧレーザ発振装置３は、全
反射ミラー４と出力ミラー５との間に固体レーザ活性媒
質としてのＹＡＧロッド６を設け、電源７により駆動さ
れる励起光源８からの光によりＹＡＧロッド内の原子を
励起させた後、出力ミラー５を通してレーザ光Ｌを放射
するようになされている。
【００１３】なお、本実施例において、この励起光源８
は、従来のような放電管ではなく、複数の半導体レーザ
を配列したものであり、後に詳述するようにＣＰＵ９お
よび出力制御部１０によりその駆動が制御され、これに
基づいてＹＡＧロッド６から出力されるレーザ光を細か
くかつ高速にパルス制御できるように構成されている。
は、従来のような放電管ではなく、複数の半導体レーザ
を配列したものであり、後に詳述するようにＣＰＵ９お
よび出力制御部１０によりその駆動が制御され、これに
基づいてＹＡＧロッド６から出力されるレーザ光を細か
くかつ高速にパルス制御できるように構成されている。
【００１４】出力ミラー５を通って放射されたレーザ光
Ｌは、出力ミラー５の右方に配設された所望の分岐ミラ
ー１１によって一部または全部が反射され、光ファイバ
入射レンズ１３へ折り曲げられる。分岐ミラー１１と光
ファイバ入射レンズ１３との間には、分岐されたレーザ
光を遮断する分岐シャッタ１２が配設されている。光フ
ァイバ入射レンズ１３によってレーザ光は、光コネクタ
などからなるレーザ出力端１４に集光され複数の分岐出
力を可能にさせている。そして、レーザ出力端１４に集
光されたレーザ光Ｌは、光ファイバ１５を介して所望の
位置に配設された２個のレンズ１６を有する適宜な出射
ユニット１７から所望の被加工物１８に照射されるよう
になっている。さらに、ＹＡＧロッド６と全反射ミラー
４および出力ミラー５との間には、それぞれ安全保持用
のメインシャッタ１９が配設されている。
Ｌは、出力ミラー５の右方に配設された所望の分岐ミラ
ー１１によって一部または全部が反射され、光ファイバ
入射レンズ１３へ折り曲げられる。分岐ミラー１１と光
ファイバ入射レンズ１３との間には、分岐されたレーザ
光を遮断する分岐シャッタ１２が配設されている。光フ
ァイバ入射レンズ１３によってレーザ光は、光コネクタ
などからなるレーザ出力端１４に集光され複数の分岐出
力を可能にさせている。そして、レーザ出力端１４に集
光されたレーザ光Ｌは、光ファイバ１５を介して所望の
位置に配設された２個のレンズ１６を有する適宜な出射
ユニット１７から所望の被加工物１８に照射されるよう
になっている。さらに、ＹＡＧロッド６と全反射ミラー
４および出力ミラー５との間には、それぞれ安全保持用
のメインシャッタ１９が配設されている。
【００１５】次に、本実施例の要部であるレーザ光を発
生させる機構について、図２を用いて更に説明する。
生させる機構について、図２を用いて更に説明する。
【００１６】図２に示す実施例は、側面励起方式であ
り、レーザ光を発生する固体レーザ活性媒質としてのＹ
ＡＧロッド６内の原子を励起するための励起光源８は、
複数個（ｎ個）の半導体レーザ２０をＹＡＧロッド６の
側面に並べて配置して形成されている。
り、レーザ光を発生する固体レーザ活性媒質としてのＹ
ＡＧロッド６内の原子を励起するための励起光源８は、
複数個（ｎ個）の半導体レーザ２０をＹＡＧロッド６の
側面に並べて配置して形成されている。
【００１７】半導体レーザ２０，２０は、ｎ個が直列に
接続された状態でこの半導体レーザ２０を駆動するため
の電源７に接続されている。また、各半導体レーザ２
０，２０には、その駆動および出力状態を制御するため
の出力制御部１０が接続されているとともに、この出力
制御部１０には、更に各半導体レーザ２０を駆動するた
めの所望の駆動信号を出力するＣＰＵ９が接続されてい
る。
接続された状態でこの半導体レーザ２０を駆動するため
の電源７に接続されている。また、各半導体レーザ２
０，２０には、その駆動および出力状態を制御するため
の出力制御部１０が接続されているとともに、この出力
制御部１０には、更に各半導体レーザ２０を駆動するた
めの所望の駆動信号を出力するＣＰＵ９が接続されてい
る。
【００１８】出力制御部１０は、前記ＣＰＵ９からの信
号が入力されるゲート２１と、このゲート２１に直列に
接続された抵抗２２と、この抵抗２２にそのベースが接
続されたトランジスタ２３とを持つ制御回路から成って
おり、この制御回路が、各半導体レーザ２０，２０にそ
れぞれ対応して設けられた構成となっている。
号が入力されるゲート２１と、このゲート２１に直列に
接続された抵抗２２と、この抵抗２２にそのベースが接
続されたトランジスタ２３とを持つ制御回路から成って
おり、この制御回路が、各半導体レーザ２０，２０にそ
れぞれ対応して設けられた構成となっている。
【００１９】次に、前述した構成からなる本実施例の作
用を説明する。
用を説明する。
【００２０】ＹＡＧレーザ装置１の駆動条件を設定して
その駆動を開始すると、この駆動条件に従って、ＣＰＵ
９から出力制御部１０に対して各半導体レーザ２０に対
する駆動信号が出力される。この駆動信号は、各半導体
レーザ２０をどのような時間幅で、かつ、どのような強
度で発光させるかを決定するものであり、半導体レーザ
２０はこの駆動信号に基づいてＬＤ１から順次ＬＤｎま
でパルス的に駆動されて発光し、例えば図３に示すよう
な出力状態となる。
その駆動を開始すると、この駆動条件に従って、ＣＰＵ
９から出力制御部１０に対して各半導体レーザ２０に対
する駆動信号が出力される。この駆動信号は、各半導体
レーザ２０をどのような時間幅で、かつ、どのような強
度で発光させるかを決定するものであり、半導体レーザ
２０はこの駆動信号に基づいてＬＤ１から順次ＬＤｎま
でパルス的に駆動されて発光し、例えば図３に示すよう
な出力状態となる。
【００２１】半導体レーザ２０がこのような形で発光し
ていくと、この光を励起源とするＹＡＧロッド６は、こ
の光の時間幅および強度に基づいてこれに対応するよう
にレーザ光を発生させる。その出力はＬＤ１からＬＤｎ
までの半導体レーザ２０の出力状態が図３で示すような
形である場合には、図４において記号Ｔで示したパルス
幅で、かつ、このような形となり、このような波形に波
形制御されたレーザ光が被加工物１８に照射されること
になる。
ていくと、この光を励起源とするＹＡＧロッド６は、こ
の光の時間幅および強度に基づいてこれに対応するよう
にレーザ光を発生させる。その出力はＬＤ１からＬＤｎ
までの半導体レーザ２０の出力状態が図３で示すような
形である場合には、図４において記号Ｔで示したパルス
幅で、かつ、このような形となり、このような波形に波
形制御されたレーザ光が被加工物１８に照射されること
になる。
【００２２】以上のように、本実施例によれば、ＹＡＧ
ロッド６の励起光源８を構成する個々の半導体レーザ２
０の駆動条件を変化させてその時間幅と強度とを種々変
化させてやれば、これに基づいてＹＡＧロッド６から出
力されるレーザ光の出力波形を様々に変化させることが
できるので、被加工物１８を加工する際に必要とされる
最適な条件に合わせて波形制御を行なって被加工物１８
に対する加工を施すことができる。
ロッド６の励起光源８を構成する個々の半導体レーザ２
０の駆動条件を変化させてその時間幅と強度とを種々変
化させてやれば、これに基づいてＹＡＧロッド６から出
力されるレーザ光の出力波形を様々に変化させることが
できるので、被加工物１８を加工する際に必要とされる
最適な条件に合わせて波形制御を行なって被加工物１８
に対する加工を施すことができる。
【００２３】また、半導体レーザはその特性上、瞬間的
なパルス駆動が可能であるため、その発光時間幅を数１
００ｎｓｅｃ単位で細かく制御することができる。その
ためＹＡＧロッド６が出力するレーザ光の波形を複雑な
制御回路を用いることなしに従来の放電管を励起光源と
して使用したものに比べてはるかに細かく制御すること
が可能となり、被加工物１８に対するバラエティーに富
んだ加工を実現することができる。
なパルス駆動が可能であるため、その発光時間幅を数１
００ｎｓｅｃ単位で細かく制御することができる。その
ためＹＡＧロッド６が出力するレーザ光の波形を複雑な
制御回路を用いることなしに従来の放電管を励起光源と
して使用したものに比べてはるかに細かく制御すること
が可能となり、被加工物１８に対するバラエティーに富
んだ加工を実現することができる。
【００２４】なお、本実施例においてはＹＡＧロッド６
の励起光源として複数の半導体レーザを配列したものを
例にとり説明を行なったが、各半導体レーザとしてそれ
ぞれ多数の半導体レーザをアレイ状に配列した半導体レ
ーザアレイを用いて励起光源を構成してもよいことはい
うまでもない。
の励起光源として複数の半導体レーザを配列したものを
例にとり説明を行なったが、各半導体レーザとしてそれ
ぞれ多数の半導体レーザをアレイ状に配列した半導体レ
ーザアレイを用いて励起光源を構成してもよいことはい
うまでもない。
【００２５】図５はレーザ光を発生させる機構の端面励
起方式による他の実施例を示しており、固体レーザ結晶
からなるＹＡＧロッド６内の原子を励起するための励起
光源８として、半導体レーザ２０の単体またはアレイ状
に配列した半導体レーザアレイを、ＹＡＧロッド６の両
端面にそれぞれ１個若しくは複数個（本実施例において
は各端面に２個、合計４個のレーザダイオードＬＤ１，
ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４）を配置して、各レーザダイオ
ードＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４からＹＡＧロッド
６の光軸に対して傾斜している方向からレーザ光を入射
させるように形成されている。
起方式による他の実施例を示しており、固体レーザ結晶
からなるＹＡＧロッド６内の原子を励起するための励起
光源８として、半導体レーザ２０の単体またはアレイ状
に配列した半導体レーザアレイを、ＹＡＧロッド６の両
端面にそれぞれ１個若しくは複数個（本実施例において
は各端面に２個、合計４個のレーザダイオードＬＤ１，
ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４）を配置して、各レーザダイオ
ードＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４からＹＡＧロッド
６の光軸に対して傾斜している方向からレーザ光を入射
させるように形成されている。
【００２６】各レーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ
３，ＬＤ４は、図示しない電源に接続されているととも
に、前記実施例と同様にその駆動および出力状態を制御
するための出力制御部１０に接続されている。この出力
制御部１０には各レーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，Ｌ
Ｄ３，ＬＤ４を駆動するための所望の駆動信号を出力す
るＣＰＵ９が接続されている。
３，ＬＤ４は、図示しない電源に接続されているととも
に、前記実施例と同様にその駆動および出力状態を制御
するための出力制御部１０に接続されている。この出力
制御部１０には各レーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，Ｌ
Ｄ３，ＬＤ４を駆動するための所望の駆動信号を出力す
るＣＰＵ９が接続されている。
【００２７】その他の構成は前記実施例と同様に形成さ
れている。
れている。
【００２８】次に、前述した構成からなる本実施例の作
用を説明する。
用を説明する。
【００２９】ＹＡＧレーザ装置１の駆動条件を設定して
その駆動を開始すると、この駆動条件に従って、ＣＰＵ
９から出力制御部１０に対して各半導体レーザ２０に対
する駆動信号が出力される。この駆動信号は、各半導体
レーザ２０をどのような時間幅で、かつ、どのような強
度で発光させるかを決定するものであり、半導体レーザ
２０はこの駆動信号に基づいてＬＤ１から順次ＬＤ４ま
でパルス的に駆動されて発光する。
その駆動を開始すると、この駆動条件に従って、ＣＰＵ
９から出力制御部１０に対して各半導体レーザ２０に対
する駆動信号が出力される。この駆動信号は、各半導体
レーザ２０をどのような時間幅で、かつ、どのような強
度で発光させるかを決定するものであり、半導体レーザ
２０はこの駆動信号に基づいてＬＤ１から順次ＬＤ４ま
でパルス的に駆動されて発光する。
【００３０】半導体レーザ２０がこのような形で発光し
ていくと、この光を励起源とするＹＡＧロッド６は、こ
の光の時間幅および強度に基づいてこれに対応するよう
にレーザ光を発生させる。
ていくと、この光を励起源とするＹＡＧロッド６は、こ
の光の時間幅および強度に基づいてこれに対応するよう
にレーザ光を発生させる。
【００３１】本実施例は端面励起方式であるために、各
半導体レーザのレーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ
３，ＬＤ４の発光時間および発光強さを調整することに
より、図６の（ａ）〜（ｆ）に示すような励起レーザ出
力のパターンを得ることができる。
半導体レーザのレーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ
３，ＬＤ４の発光時間および発光強さを調整することに
より、図６の（ａ）〜（ｆ）に示すような励起レーザ出
力のパターンを得ることができる。
【００３２】ここで、各レーザダイオードＬＤ１，ＬＤ
２，ＬＤ３，ＬＤ４の励起レーザ出力をそれぞれＬＰ
１，ＬＰ２，ＬＰ３，ＬＰ４とする。そして、端面励起
方式においては、ＹＡＧロッド６の各端面に複数のレー
ザダイオードが配置されている時には、励起光の空間的
分布を均一にするために、好ましくは全部のレーザダイ
オードの出力を等しくして、例えば、ＬＰ１＝ＬＰ２，
ＬＰ３＝ＬＰ４としてバランスを取るようにするとよ
い。
２，ＬＤ３，ＬＤ４の励起レーザ出力をそれぞれＬＰ
１，ＬＰ２，ＬＰ３，ＬＰ４とする。そして、端面励起
方式においては、ＹＡＧロッド６の各端面に複数のレー
ザダイオードが配置されている時には、励起光の空間的
分布を均一にするために、好ましくは全部のレーザダイ
オードの出力を等しくして、例えば、ＬＰ１＝ＬＰ２，
ＬＰ３＝ＬＰ４としてバランスを取るようにするとよ
い。
【００３３】図６の（ａ）および（ｂ）は、まず２個の
レーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２を同時に駆動させ、そ
の直後に他の２個のレーザダイオードＬＤ３，ＬＤ４を
同時に駆動させたものであり、（ａ）はＬＰ１＝ＬＰ２
＜ＬＰ３＝ＬＰ４とし、（ｂ）はＬＰ１＝ＬＰ２＞ＬＰ
３＝ＬＰ４としたものである。同図の（ｃ）および
（ｄ）は、まず２個のレーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２
を同時に駆動させ、その後一定時間経過後に他の２個の
レーザダイオードＬＤ３，ＬＤ４を同時に駆動させたも
のであり、（ｃ）はＬＰ１＝ＬＰ２＜ＬＰ３＝ＬＰ４と
し、（ｄ）はＬＰ１＝ＬＰ２＞ＬＰ３＝ＬＰ４としたも
のである。同図の（ｅ）および（ｆ）は、２個のレーザ
ダイオードＬＤ１，ＬＤ２を同時に駆動させ、その駆動
時間と重複させるようにして他の２個のレーザダイオー
ドＬＤ３，ＬＤ４を同時に駆動させたものである。
レーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２を同時に駆動させ、そ
の直後に他の２個のレーザダイオードＬＤ３，ＬＤ４を
同時に駆動させたものであり、（ａ）はＬＰ１＝ＬＰ２
＜ＬＰ３＝ＬＰ４とし、（ｂ）はＬＰ１＝ＬＰ２＞ＬＰ
３＝ＬＰ４としたものである。同図の（ｃ）および
（ｄ）は、まず２個のレーザダイオードＬＤ１，ＬＤ２
を同時に駆動させ、その後一定時間経過後に他の２個の
レーザダイオードＬＤ３，ＬＤ４を同時に駆動させたも
のであり、（ｃ）はＬＰ１＝ＬＰ２＜ＬＰ３＝ＬＰ４と
し、（ｄ）はＬＰ１＝ＬＰ２＞ＬＰ３＝ＬＰ４としたも
のである。同図の（ｅ）および（ｆ）は、２個のレーザ
ダイオードＬＤ１，ＬＤ２を同時に駆動させ、その駆動
時間と重複させるようにして他の２個のレーザダイオー
ドＬＤ３，ＬＤ４を同時に駆動させたものである。
【００３４】このように本実施例によれば、ＹＡＧレー
ザ装置１の駆動条件に応じて種々の励起レーザ出力のパ
ターンを選択することができる。
ザ装置１の駆動条件に応じて種々の励起レーザ出力のパ
ターンを選択することができる。
【００３５】また、レーザダイオードによる励起レーザ
出力は、レーザダイオードの駆動時間中においては減衰
することなく一定であるために、出力が減衰する従来の
コンデンサバンクおよび励起ランプを使用している場合
に比較して、出力制御を精度よく行なうことができる。
半導体レーザの代りに励起波長の発光スペクトルを持つ
発光素子を使用することも可能である。
出力は、レーザダイオードの駆動時間中においては減衰
することなく一定であるために、出力が減衰する従来の
コンデンサバンクおよび励起ランプを使用している場合
に比較して、出力制御を精度よく行なうことができる。
半導体レーザの代りに励起波長の発光スペクトルを持つ
発光素子を使用することも可能である。
【００３６】なお、本発明の固体レーザ装置は、工業用
機械だけでなく、医療用機械、歯科用機械等のその他の
産業分野における固体レーザ装置としても利用できるも
のである。
機械だけでなく、医療用機械、歯科用機械等のその他の
産業分野における固体レーザ装置としても利用できるも
のである。
【００３７】また、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、必要に応じて種々の変形が可能である。
のではなく、必要に応じて種々の変形が可能である。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の固体レー
ザ装置によれば、固体レーザ活性媒質の励起光源として
複数の半導体レーザを用いているので、高速なパルス制
御を実現して、より高精度かつバラエティーに富んだ波
形制御を行なうことができ、そのため被加工物に対する
様々な加工条件に対応することができるとともに、被加
工物への加工を最適な条件で行なうことが可能となる。
ザ装置によれば、固体レーザ活性媒質の励起光源として
複数の半導体レーザを用いているので、高速なパルス制
御を実現して、より高精度かつバラエティーに富んだ波
形制御を行なうことができ、そのため被加工物に対する
様々な加工条件に対応することができるとともに、被加
工物への加工を最適な条件で行なうことが可能となる。
【図１】本発明に係る固体レーザ装置の一実施例の全体
構成を示す模式図
構成を示す模式図
【図２】図１に示した本発明の固体レーザ装置の要部を
示す説明図
示す説明図
【図３】励起光源としての複数の半導体レーザの出力状
態の一例を示したグラフ
態の一例を示したグラフ
【図４】図３に示した半導体レーザアレイの出力状態に
基づいて固体ロッドから出力されるレーザ光の波形を示
したグラフ
基づいて固体ロッドから出力されるレーザ光の波形を示
したグラフ
【図５】本発明の固体レーザ装置の要部の他の実施例を
示す説明図
示す説明図
【図６】（ａ）〜（ｆ）は図５に示した半導体レーザア
レイの出力状態に基づいて固体ロッドから出力されるレ
ーザ光の波形を示したグラフ
レイの出力状態に基づいて固体ロッドから出力されるレ
ーザ光の波形を示したグラフ
１ ＹＡＧレーザ装置
３ ＹＡＧレーザ発振装置
６ ＹＡＧロッド
８ 励起光源
９ ＣＰＵ
１０ 出力制御部
２０ 半導体レーザ
２１ ゲート
２２ 抵抗
２３ トランジスタ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01S 3/00 - 3/30
Claims (3)
- 【請求項１】 励起光源からの光を固体レーザ活性媒質
に照射することにより当該固体レーザ活性媒質内の原子
を励起してレーザ光を発生させる固体レーザ装置におい
て、前記励起光源を複数の半導体レーザにより形成する
とともに、各半導体レーザを順次駆動させて各半導体レ
ーザの出力パルスの大きさと時間幅とが連続した加工条
件に対応する大きさと時間幅からなる出力パルスを出力
させるように形成し、前記各半導体レーザに対してそれ
ぞれ駆動信号を出力するＣＰＵを設け、このＣＰＵから
の駆動信号に基づいて前記各半導体レーザの出力を制御
する出力制御部を設け、前記ＣＰＵから出力する駆動信
号を変化させることにより前記レーザ光の出力波形を加
工条件に対応した波形に変化させるように形成したこと
を特徴とする固体レーザ装置。 - 【請求項２】 前記ＣＰＵは、各半導体レーザの出力パ
ルスの大きさと時間幅とを所望の値となるように制御さ
せる駆動信号を出力するように形成されていることを特
徴とする請求項１に記載の固体レーザ装置。 - 【請求項３】 出力制御部は、１個の半導体レーザを単
独で出力させたり、複数の半導体レーザを同時に出力さ
せるように制御することを特徴とする請求項１または請
求項２に記載の固体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1654396A JP3494517B2 (ja) | 1995-03-17 | 1996-02-01 | 固体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5900395 | 1995-03-17 | ||
| JP7-59003 | 1995-03-17 | ||
| JP1654396A JP3494517B2 (ja) | 1995-03-17 | 1996-02-01 | 固体レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08321651A JPH08321651A (ja) | 1996-12-03 |
| JP3494517B2 true JP3494517B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=26352902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1654396A Expired - Fee Related JP3494517B2 (ja) | 1995-03-17 | 1996-02-01 | 固体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3494517B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000124524A (ja) * | 1998-10-14 | 2000-04-28 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光増幅器とそれを用いた光増幅装置及びそれらに使用される光増幅方法。 |
| WO2003034555A1 (fr) | 2001-10-16 | 2003-04-24 | Kataoka Corporation | Appareil laser solide a oscillations d'impulsions et appareil d'usinage a laser |
| JP3862664B2 (ja) | 2003-03-19 | 2006-12-27 | ミヤチテクノス株式会社 | レーザ溶接方法およびレーザ溶接装置 |
| JP2008172109A (ja) * | 2007-01-13 | 2008-07-24 | Mitsubishi Materials Corp | 半導体レーザ駆動装置及び固体レーザ駆動装置 |
-
1996
- 1996-02-01 JP JP1654396A patent/JP3494517B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08321651A (ja) | 1996-12-03 |
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