JPH01241189A - Method for controlling laser light output of laser oscillator - Google Patents
Method for controlling laser light output of laser oscillatorInfo
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- H01S—DEVICES 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
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- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、例えばレーザウラン濃縮等の光応用機器等に
利用するレーザ発振装置のレーザ光出力制御方式に係わ
り、特に直列多段化されたレーザ発振器からレーザ光を
効率よく増幅出力するレーザ発振装置のレーザ光出力制
御方式に関する。Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a laser light output control method for a laser oscillation device used in optical application equipment such as laser uranium concentration, and in particular, the present invention relates to a laser light output control method for a laser oscillation device used in optical application equipment such as laser uranium concentration. The present invention relates to a laser light output control method for a laser oscillation device that efficiently amplifies and outputs laser light from an oscillator.
（従来の技術）
大出力レーザ光を出力するレーザ発振装置は、複数のレ
ーザ発振器を直列に接続して多段配列構成とすると共に
各レーザ発振器ごとに放電回路を設け、各放電回路を順
次駆動しながら初段のレーザ発振器から出力されたレー
ザ光を各レーザ発振器で段階的に増幅して出力する構成
となっている。(Prior Art) A laser oscillation device that outputs a high-power laser beam has a multi-stage arrangement in which multiple laser oscillators are connected in series, and a discharge circuit is provided for each laser oscillator, and each discharge circuit is sequentially driven. However, each laser oscillator amplifies the laser light output from the first stage laser oscillator step by step and outputs the amplified laser light.
このとき、前段からのレーザ光を効率よく増幅する場合
、各放電回路はタイミングよく放電パルスを出力して対
応するレーザ発振器を動作制御する必要がある。At this time, in order to efficiently amplify the laser light from the previous stage, each discharge circuit needs to output a discharge pulse in a timely manner to control the operation of the corresponding laser oscillator.
そこで、かかる要請の下において所定の時間差を持たせ
て各トリガパルスを順次放電回路に印加し放電動作を行
っているが、現実には各放電回路の回路特性により時間
的なふらつきをもった。いわゆる位相変動と称するジッ
タや全体的に進みまたは遅れを伴う経時ドリフト等が発
生し、各放電回路の放電パルス出力時間が時々刻々変動
する場合が少なくない。ところで、この放電時間が変動
すると前段から受けたレーザ光の増幅を低減もしくは吸
収し、その結果、最終段レーザ発振器からのレーザ光の
出力が著しく低下してしまう。従って、各レーザ発振器
において最適な増幅を行うには放電回路に人力するトリ
ガパルスの入力タイミングを調整する必要がある。Therefore, under such a request, a discharge operation is performed by sequentially applying each trigger pulse to the discharge circuit with a predetermined time difference, but in reality, there is temporal fluctuation due to the circuit characteristics of each discharge circuit. Jitter, so-called phase fluctuation, and drift over time with overall advance or delay occur, and it is not uncommon for the discharge pulse output time of each discharge circuit to fluctuate from moment to moment. By the way, when this discharge time varies, the amplification of the laser light received from the previous stage is reduced or absorbed, and as a result, the output of the laser light from the final stage laser oscillator is significantly reduced. Therefore, in order to perform optimal amplification in each laser oscillator, it is necessary to adjust the input timing of the trigger pulse manually applied to the discharge circuit.
そこで、従来のレーザ光出力制御方式では、人手による
操作でトリがパルスを入力しながら各レーザ発振器のレ
ーザ出力状態をシンクロスコープで観察し、レーザ出力
が最適となる様なトリガパルス入力タイミングを見つけ
出している。Therefore, in the conventional laser light output control method, the laser output state of each laser oscillator is observed with a synchroscope while the bird inputs pulses manually, and the trigger pulse input timing that optimizes the laser output is found. ing.
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、以上のようなレーザ光出力制御方式は、
人手の作業によりトリガパルスの入力タイミングを調整
しながら最適なタイミングを見つけているので、調整作
業に多大の時間と労力を要し、かつ、放電タイミングの
修正をタイムリーに行えず、また放電特性が時々刻々変
動する場合にはそれに十分に対処できない問題がある。(Problem to be solved by the invention) However, the above laser light output control method,
Since the optimal timing is found by manually adjusting the trigger pulse input timing, the adjustment process requires a lot of time and effort, and the discharge timing cannot be corrected in a timely manner. There is a problem in which it is not possible to adequately deal with fluctuations from time to time.
本発明は以上のような不具合を改善するためになされた
もので、時々刻々変動する放電特性に対し人手を介する
ことなく迅速、かつ、確実にパルス出力タイミングを調
整でき、それに伴う調整時間の短縮化および労力の削減
を図り得、レーザ光を高効率で増幅して出力可能であり
、装置の拡張性を容易に行いうるレーザ発振装置のし、
ザ光出力制御方式を提供することを目的とする。The present invention was made in order to improve the above-mentioned problems, and it is possible to quickly and reliably adjust the pulse output timing without human intervention in response to the ever-changing discharge characteristics, thereby shortening the adjustment time. A laser oscillation device that can reduce the amount of energy and labor required, can amplify and output laser light with high efficiency, and can easily expand the device.
The purpose of this invention is to provide a light output control method.
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明によるレーザ発振装置のレーザ光出力制御方式は
、放電回路をそれぞれ有する複数のレーザ発振器がシリ
アルに接続され、これら放電回路から発生する放電パル
スで初段のレーザ発振器から出力されたレーザ光を後段
の各レーザ発振器で順次増幅して出力するレーザ発振装
置において、予め定めたパルス設定時間差データに基づ
いて放電回路から出力される放電パルスのパルス出力時
間差をｎ１定する出力パルスタイミング測定手段と、こ
の出力パルスタイミング測定手段で測定されたパルス出
力時間差から各放電回路における放電特性の変動分を求
める共にこの変動分に基づいて前記パルス設定時間差デ
ータを変更し、この変更データに基づいて前記放電回路
へ人力するトリがパルスの人力タイミングを可変する人
力パルスタイミング制御手段とを備えたものである。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) A laser light output control method for a laser oscillation device according to the present invention is such that a plurality of laser oscillators each having a discharge circuit are connected in series, and the discharge generated from these discharge circuits is connected in series. In a laser oscillation device that sequentially amplifies and outputs a laser beam output from a first-stage laser oscillator in a pulsed manner by each subsequent-stage laser oscillator, a discharge pulse is output from a discharge circuit based on predetermined pulse setting time difference data. An output pulse timing measuring means for determining the output time difference n1, and a variation in discharge characteristics in each discharge circuit is determined from the pulse output time difference measured by the output pulse timing measuring means, and the pulse setting time difference data is calculated based on this variation. and human power pulse timing control means for changing the manual power timing of a pulse to be manually applied to the discharge circuit based on the changed data.
（作用）
従って、本発明は以上のような手段とすることにより、
予め定めたパルス設定時間差データに基づいて各放電回
路から放電パルスを出力するが、前記出力パルスタイミ
ング１ｌｌＪ定手段では互いに隣り合う２つの放電回路
の放電パルスのパルス出力時間差をａｌｌ定し、このパ
ルス出力時間差が前記パルス設定時間差と等しくない場
合には前記入力パルスタイミング制御手段ではパルス設
定時期差を偏差相当分の時間で修正し、この修正パルス
設定時間差を次回の入力パルスタイミングに使用するこ
とにより、常に最適な状態で各レーザ発振器を動作制御
する。(Function) Therefore, the present invention has the above-mentioned means.
A discharge pulse is output from each discharge circuit based on predetermined pulse setting time difference data, and the output pulse timing determining means determines all the pulse output time differences between the discharge pulses of two adjacent discharge circuits, and this pulse When the output time difference is not equal to the pulse setting time difference, the input pulse timing control means corrects the pulse setting time difference by a time equivalent to the deviation, and uses this corrected pulse setting time difference for the next input pulse timing. , to always control the operation of each laser oscillator in an optimal state.
（実施例）
以下、本発明方式の実施例について図面を参照して説明
する。第１図は本発明方式を適用したレーザ発振装置の
全体を示す構成図であって、複数のレーザ発振器１１１
，１１２，１１３がシリアルに接続され、初段のレーザ
発振器１１１から出力されたレーザ光は後段のレーザ発
振器１１２゜１１３で順次増幅されて出力される。これ
らレーザ発振器１１．〜１１３の入力側にはそれぞれ放
電回路１２１，１２２．Ｌ２３が接続され、各放電回路
１２１，１２２．１２３からの放電パルスを受けてレー
ザ発振器１１１，１１２．１１３はレーザ光を出力する
。(Example) Hereinafter, an example of the system of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the entire structure of a laser oscillation device to which the method of the present invention is applied, in which a plurality of laser oscillators 111
, 112 and 113 are connected in series, and the laser beam output from the first stage laser oscillator 111 is sequentially amplified by the subsequent stage laser oscillators 112 and 113 and output. These laser oscillators 11. Discharge circuits 121, 122 . L23 is connected, and the laser oscillators 111, 112, 113 output laser light in response to discharge pulses from the respective discharge circuits 121, 122, 123.
２０はタイミング測定制御ユニットであって、これは所
定のデータ処理を実行するプログラムデータ、予め隣り
合う放電回路１２１，１２２゜１２、相互間のパルス設
定時間差データ、測定データおよび演算結果のデータ等
を記憶するメモリ２１、このメモリ２１のパルス設定時
間差データに基づくタイミングてトリガパルスを出力し
各放電回路１２．，１２２，１２３を動作する入力パル
スタイミング制御系２２、このタイミング制御系２２の
トリガパルスによって放電回路１２□。Reference numeral 20 denotes a timing measurement control unit which stores program data for executing predetermined data processing, adjacent discharge circuits 121 and 122, pulse setting time difference data between them, measurement data, calculation result data, etc. A memory 21 for storing a trigger pulse is outputted at a timing based on the pulse setting time difference data of this memory 21, and each discharge circuit 12. , 122, 123, and a trigger pulse of this timing control system 22 causes the discharge circuit 12□.
１２□、１２３から出力する放電パルスの出力パルス時
間差を測定する出力パルスタイミング測定系２３、前記
メモリ２１のプログラムデータに基づいて所定の処理を
実行し、かつ、前記タイミング測定系２３で測定された
出力パルス時間差から放電回路の放電特性変動分を求め
この変動分だけ前記パルス設定時間差データを修正する
各構成要素を統轄制御するコントローラ２４等で構成さ
れている。an output pulse timing measurement system 23 that measures the output pulse time difference between the discharge pulses outputted from 12□ and 123; It is comprised of a controller 24, etc., which centrally controls each component that determines the discharge characteristic variation of the discharge circuit from the output pulse time difference and corrects the pulse setting time difference data by this variation.
次に、以上のように構成された装置の動作について第２
図および第３図を参照して説明する。先ず、コントロー
ラ２４は動作開始指令を受けると、入力パルスタイミン
グ制御系２２を介して放電回路１２．にトリガパルスＳ
１．を送出する。ここで、放電回路１２、は放電動作を
行って放電パルスＳ２．を出力し初段のレーザ発振器１
１、を動作制御する。その結果、このレーザ発振器１１
１からは所定のエネルギーのレーザ光が出力される。Next, we will discuss the operation of the device configured as described above in the second section.
This will be explained with reference to the figures and FIG. First, when the controller 24 receives an operation start command, the controller 24 controls the discharge circuit 12 through the input pulse timing control system 22. trigger pulse S
1. Send out. Here, the discharge circuit 12 performs a discharge operation to generate a discharge pulse S2. The first stage laser oscillator 1 outputs
1. Control the operation. As a result, this laser oscillator 11
1 outputs a laser beam with a predetermined energy.
ところで、コントローラ２４は入力パルスタイミング制
御系２２を介して放電回路１２１にトリガパルスを送出
した後、メモリ２１から互いに隣り合う２つの例えば放
電回路１２１．１２□を最適放電させるための入力パル
ス設定時間差データＴｄを読出し、この時間差データＴ
ｄに基づいてタイミング制御系２２を介して次の放電回
路１２２にトリガパルスＳ１２を供給する。従って、こ
のトリガパルスＳ１２を受けた放電回路１２２が同様に
放電パルスＳ２２を出ノｊすると、次段のレーザ発振器
１１２は動作してレーザ発振器１１、からのレーザ光を
増幅して出力する。By the way, after the controller 24 sends out a trigger pulse to the discharge circuit 121 via the input pulse timing control system 22, the input pulse setting time difference for optimally discharging two adjacent discharge circuits 121.12□ from the memory 21 is determined. Read the data Td and read out the time difference data T.
d, a trigger pulse S12 is supplied to the next discharge circuit 122 via the timing control system 22. Therefore, when the discharge circuit 122 receiving the trigger pulse S12 similarly outputs the discharge pulse S22, the next stage laser oscillator 112 operates to amplify and output the laser light from the laser oscillator 11.
しかして、以上のようにして入力パルス設定時間差デー
タＴｄに基づいてトリガパルスを出力すると、各放電回
路１２１．１２２は放電特性に基づきある時間変動を伴
って放電パルスＳ２１゜Ｓ２２を出力するので、出力パ
ルスタイミング測定系２３ではその両放電パルスＳ２１
．Ｓ２２の出力パルス時間差Ｔ、ｅを測定する。本来、
この時間差Ｔノは入力パルス設定時間差データＴｄと等
しいはずであるが、各放電回路１２１，１２２にジッタ
やドリフト等が生じている場合、ＴノーＴｄとはならな
い。つまり、タイミング測定系２２は、第３図に示す如
＜ （Ｔ、ｆ？＋△ｔ）なる出力パルス時間差をΔＰ１
定する。そこで、コントローラ２４は、この（Ｔ 、ｅ
＋Δｔ）から変動分Δｔを求めると共にメモリ２１の人
力パルス設定時間差データＴｄを（Ｔｄ−△ｔ）に修正
する。その結果、各放電回路１２１，１２２によって放
電パルス間隔にバラツキがあってもそのバラツキを吸収
し常に最適な状態でレーザ発振器１１２，１１３を動作
制御できる。なお、後続の各放電回路１２２−１２３．
・・・についても前述と同様に一連の処理を行い、自動
的、かつ、タイムリ・・・なタイミング制御を行う。Therefore, when a trigger pulse is output based on the input pulse setting time difference data Td as described above, each discharge circuit 121, 122 outputs a discharge pulse S21°S22 with a certain time fluctuation based on the discharge characteristics. In the output pulse timing measurement system 23, both discharge pulses S21
．． The output pulse time differences T and e in S22 are measured. Originally,
This time difference T should be equal to the input pulse setting time difference data Td, but if jitter, drift, etc. occur in each of the discharge circuits 121 and 122, the time difference T will not become Td. In other words, the timing measurement system 22 measures the output pulse time difference ΔP1 as shown in FIG.
Set. Therefore, the controller 24 controls this (T, e
+Δt), and at the same time, the manual pulse setting time difference data Td in the memory 21 is corrected to (Td−Δt). As a result, even if there are variations in the discharge pulse intervals between the respective discharge circuits 121 and 122, the variations can be absorbed and the laser oscillators 112 and 113 can be operated in an optimal state at all times. Note that each subsequent discharge circuit 122-123.
. . . A series of processes are performed in the same manner as described above, and timing control is performed automatically and in a timely manner.
従って、以上のような実施例の構成によれば、予め定め
た入力パルス設定時間差に基づいて各放電回路１２．．
１２２．・・・を動作すると共に隣り合う放電回路から
の放電パルスの出力パルス時間差を測定し、この時間差
の変動に基づいて前記人力パルス設定時間差を変更する
ようにしたので、各放電回路１２１，１２２，１２３に
ジッタやドリフトが発生しても逐次入力パルス設定時間
差データを修正しながら常に最適なタイミングで放電パ
ルスを出力できる。このことは、初段のレーザ発振器１
１１から出力されたレーザ光は後続のレーザ発振器１１
２．１１３でタイミングよく増幅して出力することがで
き、従来に比して調整時間を大幅に短縮でき、人手を必
要としないので省力化にも大きく貢献する。また、隣り
合う２つの放電回路の放電パルスの出力パルス時間差を
測定し、入力パルス設定時間差データを修正する構成で
あるので、レーザ発振器の数を適宜増減することができ
、拡張性、融通性に富んだ装置を実現できる。Therefore, according to the configuration of the embodiment described above, each discharge circuit 12 . ．．
122. ... and measure the output pulse time difference between discharge pulses from adjacent discharge circuits, and change the manual pulse setting time difference based on the fluctuation of this time difference, so that each discharge circuit 121, 122, Even if jitter or drift occurs in the 123, the discharge pulse can always be output at the optimal timing while sequentially correcting the input pulse setting time difference data. This means that the first stage laser oscillator 1
The laser beam output from 11 is transmitted to the subsequent laser oscillator 11.
2.113 can be amplified and output in a timely manner, greatly shortening the adjustment time compared to conventional methods, and since it does not require human labor, it also greatly contributes to labor savings. In addition, since the configuration measures the output pulse time difference between the discharge pulses of two adjacent discharge circuits and corrects the input pulse setting time difference data, the number of laser oscillators can be increased or decreased as appropriate, resulting in expandability and flexibility. A rich variety of devices can be realized.
なお、上記実施例では、３個のレーザ発振器１１１．１
１２，１１３を用いたが、２個または４個以上であって
もよく、また第４図に示すように多段大出力レーザ発振
装置３０１，３０２．・・・。Note that in the above embodiment, three laser oscillators 111.1
12, 113, but two or four or more may be used, and as shown in FIG. ....
３０ｎをコントロールする各タイミング測定制御ユニッ
ト２０．．２０２．・・・、２０ｎと上位計算機３１と
でネットワークを構成し、上位計算機３１がタイミング
測定制御ユニット２０．・・・と通信を行いながら複数
の大出力レーザ発振装置３０、．３０２．・・・、３０
ｎのタイミングを一括制御する構成としてもよい。その
他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施できる。Each timing measurement control unit 20.30n controls each timing measurement control unit 20. ．． 202. . . , 20n and the host computer 31 constitute a network, and the host computer 31 controls the timing measurement control unit 20. A plurality of high-power laser oscillation devices 30, . . . 302. ..., 30
A configuration may be adopted in which the timings of n are collectively controlled. In addition, the present invention can be implemented with various modifications without departing from the gist thereof.
［発明の効果コ
以上詳記したように本発明によれば、各放電回路の放電
パルスの出力パルス時間差を測定し、その出力パルス時
間差に基づいて予め設定した入力パルス出力時間差を変
更し放電回路を動作制御するので、人手によらずにタイ
ミング調整を迅速に行うことができ、それに伴う調整時
間の短縮化および労力の削減を図ることができ、よって
高効率にレーザ光を増幅して安定に出力でき、また装置
の拡張性および保守の簡便化に富んだレーザ発振装置の
レーザ光出力制御方式を提供できる。[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, the output pulse time difference between the discharge pulses of each discharge circuit is measured, and the preset input pulse output time difference is changed based on the output pulse time difference. Since the operation is controlled, timing adjustments can be made quickly without manual intervention, thereby reducing adjustment time and labor, thereby amplifying the laser beam with high efficiency and stabilizing it. It is possible to provide a laser light output control method for a laser oscillation device that can output high output, and is highly expandable and easy to maintain.
【図面の簡単な説明】
第１図ないし第３図は本発明方式を説明するために示し
たもので、第１図は本発明方式を適用したレーザ発振装
置の全体構成図、第２図は各放電回路とレーザ発振器と
の関係を示す図、第３図は各放電回路の入・出力パルス
であるトリガパルスと放電パルスのタイミング図、第４
図はネットワーク通信によりタイミング制御を行う他の
実施例を説明するシステム構成図である。
１１１．１１２，１１３・・・レーザ発振器、１２、．
１２２，１２３・・・放電回路、２０・・・制御ユニッ
ト、２１・・・メモリ、２２・・・入力パルスタイミン
グ制御系、２３・・・出力パルスタイミング測定系、２
４・・・コントローラ。
出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
第 １ ロ
第２ 図
第３［Ｈ[Brief Description of the Drawings] Figures 1 to 3 are shown to explain the method of the present invention. Figure 1 is an overall configuration diagram of a laser oscillation device to which the method of the present invention is applied, and Figure 2 is Figure 3 is a diagram showing the relationship between each discharge circuit and the laser oscillator. Figure 3 is a timing diagram of trigger pulses and discharge pulses, which are the input and output pulses of each discharge circuit. Figure 4 is a diagram showing the relationship between each discharge circuit and the laser oscillator.
The figure is a system configuration diagram illustrating another embodiment in which timing control is performed through network communication. 111.112,113...laser oscillator, 12, .
122, 123...Discharge circuit, 20...Control unit, 21...Memory, 22...Input pulse timing control system, 23...Output pulse timing measurement system, 2
4... Controller. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue No. 1 B No. 2 Figure 3 [H
Claims (1)
ルに接続され、これら放電回路から発生する放電パルス
で初段のレーザ発振器から出力されたレーザ光を後段の
各レーザ発振器で順次増幅して出力するレーザ発振装置
において、 予め定めたパルス設定時間差データに基づいて放電回路
から出力される放電パルスのパルス出力時間差を測定す
る出力パルスタイミング測定手段と、この出力パルスタ
イミング測定手段で測定されたパルス出力時間差から各
放電回路における放電特性の変動分を求める共にこの変
動分に基づいて前記パルス設定時間差データを変更し、
この変更データに基づいて前記放電回路へ入力するトリ
ガパルスの入力タイミングを可変する入力パルスタイミ
ング制御手段とを備えたことを特徴とするレーザ発振装
置のレーザ光出力制御方式。[Claims] A plurality of laser oscillators each having a discharge circuit are connected in series, and the laser beam output from the first stage laser oscillator is sequentially amplified by each subsequent stage laser oscillator using discharge pulses generated from these discharge circuits. In a laser oscillation device that outputs an output signal, the output pulse timing measuring means measures the pulse output time difference of the discharge pulses output from the discharge circuit based on predetermined pulse setting time difference data, and the Determining a variation in discharge characteristics in each discharge circuit from the pulse output time difference, and changing the pulse setting time difference data based on this variation,
A laser light output control method for a laser oscillation device, comprising input pulse timing control means for varying the input timing of a trigger pulse input to the discharge circuit based on the change data.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP6838988A JPH0682880B2 (en) | 1988-03-23 | 1988-03-23 | Laser light output control method of laser oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP6838988A JPH0682880B2 (en) | 1988-03-23 | 1988-03-23 | Laser light output control method of laser oscillator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01241189A true JPH01241189A (en) | 1989-09-26 |
| JPH0682880B2 JPH0682880B2 (en) | 1994-10-19 |
Family
ID=13372310
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP6838988A Expired - Fee Related JPH0682880B2 (en) | 1988-03-23 | 1988-03-23 | Laser light output control method of laser oscillator |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0682880B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7095773B2 (en) | 2001-03-21 | 2006-08-22 | Komatsu Ltd. | Injection locking type or MOPA type of laser device |
-
1988
- 1988-03-23 JP JP6838988A patent/JPH0682880B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7499482B2 (en) | 2001-03-21 | 2009-03-03 | Komatsu Ltd. | Injection locking type or MOPA type of laser device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0682880B2 (en) | 1994-10-19 |
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