JPH0294581A - Stabilization of output of metal vapor laser - Google Patents

Stabilization of output of metal vapor laser

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JPH0294581A
JPH0294581A JP24462788A JP24462788A JPH0294581A JP H0294581 A JPH0294581 A JP H0294581A JP 24462788 A JP24462788 A JP 24462788A JP 24462788 A JP24462788 A JP 24462788A JP H0294581 A JPH0294581 A JP H0294581A
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metal vapor
carrier gas
vapor laser
heater
temperature
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Kyoichi Deki
恭一 出来
Shinji Sugioka
晋次 杉岡
Masaki Yoshioka
正樹 吉岡
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Ushio Inc
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Ushio Denki KK
Ushio Inc
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    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
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    • HELECTRICITY
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    • H01SDEVICES 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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    • H01S3/13Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
    • H01S3/131Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
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Abstract

PURPOSE:To rapidly stabilize the output of a metal vapor laser in a short period of time by providing a low pressure chamber communicating with a laser tube partitioned by a partition wall in which carrier gas permeability is varied at a temperature, a high pressure chamber filled with carrier gas under high pressure, a first heater for suppressing the temperature of the partition wall, and a second heater for controlling the temperature of the low pressure chamber in a carrier gas supply unit, and independently operating the second heater. CONSTITUTION:In a carrier gas supply unit 20, an outer tube 21 is substantially carrier gas impermeable, and a partition wall 22 partitions in the interior of the tube 21 into a low pressure chamber 23 and a high pressure chamber 24. The wall 22 is composed of a material in which carrier gas permeability is varied at a temperature. The chamber 23 is connected to the discharge space of the tube 10 via a connecting tube 25. Carrier gas is filled under high pressure in the chamber 24. Since the tube 10 employs helium gas as the carrier gas, quartz glass or the like is used as the component material of the wall 22. A first heater 31 controls the temperature of the wall 22, and a second heater 32 independently controls the temperature in the chamber 23.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、金属蒸気レーザ装置から発振される金属蒸気
レーザの出力安定化方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for stabilizing the output of a metal vapor laser oscillated from a metal vapor laser device.

〔技術の背景〕[Technology background]

金属蒸気レーザは、レーザ管内に金属とキャリアガスと
を封入し、当該金属の蒸気を利用してレーザ発振を起こ
させるものである。
A metal vapor laser is a laser tube in which a metal and a carrier gas are sealed, and the vapor of the metal is used to cause laser oscillation.

現在において、実用化されている金属蒸気レーザとして
は、放電の陽光柱部分を用いてレーザ発振させるいわゆ
る陽光柱型があり、具体的には、キャリアガスとしてヘ
リウムを、金属としてカドミウムを用いてなる陽光柱型
のHe−Cd“レーザが知られている。
Currently, the metal vapor lasers that are in practical use include the so-called positive column type, which uses the positive column part of the discharge to oscillate, and specifically, uses helium as the carrier gas and cadmium as the metal. A positive column type He-Cd laser is known.

このHe−Cd“レーザは、例えば波長325nmの紫
外線を連続発振することができ、また波長442nmの
短波長域の可視光線も連続発振することができることか
ら、近年需要が増加し、例えばレーザプリンター、ホロ
グラフィ−、フォトブロック−カラースキャナー等の光
源として種々の分野で利用されている。
This He-Cd laser is capable of continuously emitting ultraviolet light with a wavelength of 325 nm, for example, and can also continuously emit visible light with a short wavelength of 442 nm, so demand has increased in recent years, such as in laser printers, etc. It is used in various fields as a light source for holography, photoblocks, color scanners, etc.

しかして、金属蒸気レーザにおいては、使用時間の経過
に伴い金属蒸気が管内壁等に凝結する際にヘリウムガス
がトラップされて当該ヘリウムガス圧力が低下するため
レーザが不安定となりやすい。
However, in a metal vapor laser, as the metal vapor condenses on the inner wall of the tube as time passes, helium gas is trapped and the pressure of the helium gas decreases, so that the laser tends to become unstable.

これを防止するため、従来は、ヘリウムガス供給器を金
属蒸気レーザ管に接続してヘリウムガスを適宜金属蒸気
レーザ管内に補充するようにしている。
To prevent this, conventionally, a helium gas supply device is connected to the metal vapor laser tube to appropriately replenish helium gas into the metal vapor laser tube.

第3図は、斯かるヘリウムガス供給器を備えた従来の金
属蒸気レーザ装置の一例を示し、70は金属蒸気レーザ
管、71は金属溜、72はカソード、73はアノード、
80はヘリウムガス供給器、81は低圧室、82は中圧
室、83は高圧室、84.85は隔壁、86はヒータ、
87は圧力検出器である。
FIG. 3 shows an example of a conventional metal vapor laser device equipped with such a helium gas supply device, in which 70 is a metal vapor laser tube, 71 is a metal reservoir, 72 is a cathode, 73 is an anode,
80 is a helium gas supply device, 81 is a low pressure chamber, 82 is a medium pressure chamber, 83 is a high pressure chamber, 84.85 is a partition wall, 86 is a heater,
87 is a pressure detector.

低圧室81は金属蒸気レーザ管70内に連通し、高圧室
83には高圧のヘリウムガスが充填されている。
The low pressure chamber 81 communicates with the metal vapor laser tube 70, and the high pressure chamber 83 is filled with high pressure helium gas.

@壁84.85は、低圧室81、中圧室82、高圧室8
3を区画するものであり、温度によりヘリウムガス透過
率が変化する例えば石英ガラス等により構成されている
@Walls 84 and 85 are low pressure chamber 81, medium pressure chamber 82, and high pressure chamber 8.
3, and is made of, for example, quartz glass whose helium gas permeability changes depending on the temperature.

圧力検出器87は低圧室81内のヘリウムガス圧力を検
出するものであり、この金属蒸気レーザ装置においては
、圧力検出器87による検出結果に基づ、<てヒータ8
6への供給電力を制御して隔壁84.85の温度を変化
させることによりヘリウムガス透過率を調整し、これに
より金属蒸気レーザ管70内のヘリウムガス圧力を一定
化し、金属蒸気レーザの出力を安定化するものである。
The pressure detector 87 detects the helium gas pressure in the low pressure chamber 81, and in this metal vapor laser device, based on the detection result by the pressure detector 87, the heater 8
The helium gas transmittance is adjusted by controlling the power supplied to the metal vapor laser tube 6 and changing the temperature of the partition walls 84 and 85, thereby making the helium gas pressure in the metal vapor laser tube 70 constant and controlling the output of the metal vapor laser. It is stabilizing.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかし、上記の出力安定化手段は、隔壁84.85の温
度を変化させてヘリウムガス透過量を制御することによ
り、金属蒸気レーザの出力を安定化する手段であるため
、金属蒸気レーザ装置の周囲温度の急激な低下により金
属蒸気レーザ管70内のヘリウムガス圧力が低下した場
合に起因して生ずる出力変化に対しては、出力の安定化
を迅速に達成することができない。これは、出力の変化
を検出してからヘリウムガスが金属蒸気レーザ管70内
に補充されるまでに相当の時間を要するからである。
However, since the above output stabilizing means is a means for stabilizing the output of the metal vapor laser by changing the temperature of the partition walls 84 and 85 and controlling the amount of helium gas permeation, the surroundings of the metal vapor laser device are In response to a change in output caused by a drop in helium gas pressure within the metal vapor laser tube 70 due to a sudden drop in temperature, stabilization of the output cannot be achieved quickly. This is because it takes a considerable amount of time from when a change in output is detected until helium gas is replenished into the metal vapor laser tube 70.

また、周囲温度が上昇して金属蒸気レーザ管70内のヘ
リウムガス圧力が上昇した場合に起因して生ずる出力変
化に対しては、ヘリウムガス透過量を制御する手段によ
っては出力の安定化を達成することができない。
Furthermore, in response to output changes that occur when the ambient temperature rises and the helium gas pressure inside the metal vapor laser tube 70 rises, the output can be stabilized by means of controlling the amount of helium gas permeation. Can not do it.

本発明は以上の如き事情に基づいてなされたものであっ
て、その目的は、上記の問題を解決し、金属蒸気レーザ
の出力を短期的に迅速に安定化できる金属蒸気レーザの
出力安定化方法を提供することにある。
The present invention has been made based on the above-mentioned circumstances, and its purpose is to solve the above-mentioned problems and to stabilize the output of a metal vapor laser by quickly stabilizing the output of a metal vapor laser in the short term. Our goal is to provide the following.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するため、本発明は、金属蒸気レーザ装
置から発振される金属蒸気レーザの出力安定化方法にお
いて、前記金属蒸気レーザ装置が、金属蒸気レーザ管と
、この金属蒸気レーザ管内にキャリアガスを補充するキ
ャリアガス供給器とを備え、前記キャリアガス供給器が
、温度によりキャリアガス透過率が変化する隔壁により
区画された、前記金属蒸気レーザ管内に連通ずる低圧室
と、キャリアガスが高圧で充填された高圧室と、前記隔
壁の温度を制御する第1のヒータと、前記低圧室の温度
を制御する第2のヒータとを備えてなり、前記第2のヒ
ータを独立に作動させて短期的に金属蒸気レーザの出力
を安定化することを特徴とする°。
To achieve the above object, the present invention provides a method for stabilizing the output of a metal vapor laser oscillated from a metal vapor laser device, in which the metal vapor laser device includes a metal vapor laser tube and a carrier gas inside the metal vapor laser tube. a carrier gas supply device for replenishing the carrier gas; The device includes a filled high pressure chamber, a first heater that controls the temperature of the partition wall, and a second heater that controls the temperature of the low pressure chamber, and the second heater is independently operated to ° It is characterized by stabilizing the output of the metal vapor laser.

〔作用〕[Effect]

第2のヒータを独立に作動させて低圧室の温度を制御す
ると、当該低圧室内のキャリアガスの圧力がいわばボイ
ル・シャルルの法則に基づいて迅速に変化する。従って
、金属蒸気レーザ装置の周囲温度の急激な低下または上
昇により金属蒸気レーザ管内のヘリウムガス圧力が低下
または上昇して出力が変化した場合に、第2のヒータを
独立に作動させて低圧室の温度を制御することにより、
金属蒸気レーザの出力を短期的に迅速に安定化すること
ができる。
When the second heater is operated independently to control the temperature of the low pressure chamber, the pressure of the carrier gas within the low pressure chamber changes quickly based on the Boyle-Charles law. Therefore, when the helium gas pressure in the metal vapor laser tube decreases or increases due to a sudden decrease or increase in the ambient temperature of the metal vapor laser device, and the output changes, the second heater can be operated independently to increase the pressure in the low pressure chamber. By controlling the temperature,
The output of a metal vapor laser can be quickly stabilized in the short term.

〔発明の具体的構成〕[Specific structure of the invention]

以下、本発明の構成を具体的に説明する。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be specifically explained.

第1図は本発明の実施に好適な金属蒸気レーザ装置の一
例を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a metal vapor laser device suitable for implementing the present invention.

同図において、10は例えばHe−Cd” レーザを発
振させるための金属蒸気レーザ管、11は金属溜、12
は出力ミラー、13は反射ミラー、20はキャリアガス
を補充するキャリアガス供給器である。
In the figure, 10 is a metal vapor laser tube for oscillating a He-Cd'' laser, 11 is a metal reservoir, and 12
13 is an output mirror, 13 is a reflection mirror, and 20 is a carrier gas supply device for replenishing carrier gas.

キャリアガス供給器20において、21は実質的にキャ
リアガス不透過性の外管、22は外管21の内部を低圧
室23と高圧室24とに区画する隔壁であって温度によ
りキャリアガス透過率が変化する材料により構成されて
いる。
In the carrier gas supply device 20, 21 is an outer tube substantially impermeable to the carrier gas, and 22 is a partition wall that divides the inside of the outer tube 21 into a low pressure chamber 23 and a high pressure chamber 24, and the carrier gas permeability changes depending on the temperature. It is made of materials that change.

低圧室23は連結管25により金属蒸気レーザ管10の
放電空間に連通している。従って、低圧室23内のキャ
リアガス圧力は金属蒸気レーザ管10内のキャリアガス
圧力と実質的に同一である。低圧室23の内容積は金属
蒸気レーザ管10の内容積の例えば1/3以上である。
The low pressure chamber 23 communicates with the discharge space of the metal vapor laser tube 10 through a connecting pipe 25 . Therefore, the carrier gas pressure within the low pressure chamber 23 is substantially the same as the carrier gas pressure within the metal vapor laser tube 10. The internal volume of the low pressure chamber 23 is, for example, 1/3 or more of the internal volume of the metal vapor laser tube 10.

そして、高圧室24内には、キャリアガスが高圧で充填
されている。
The high pressure chamber 24 is filled with carrier gas at high pressure.

この例の金属蒸気レーザ管lOはキャリアガスとしてヘ
リウムガスを用いるので、隔壁22の構成材料としては
例えば石英ガラス等を用いることができる。特に石英ガ
ラスはヘリウムガス透過率の温度依存性が優れていてヘ
リウムガスの透過を迅速に達成することができる。また
、この例の隔壁22は管状の形態を有しているので、当
該隔壁22の面積が大きくて透過量の制御範囲が広く、
また熱的t!応答性が向上する。高圧室24内にはヘリ
ウムガスが通常300〜400 Torr程度の圧力で
充填され、低圧室23内のヘリウムガスの圧力は、通常
5〜6Torr程度の範囲内である。外管21の構成材
料としては、ヘリウムガスを実質上透過しない例えばコ
バールガラス等の硬質ガラス等を用いることができる。
Since the metal vapor laser tube IO of this example uses helium gas as a carrier gas, quartz glass or the like can be used as a constituent material of the partition wall 22, for example. In particular, quartz glass has excellent temperature dependence of helium gas permeability and can quickly achieve helium gas permeation. In addition, since the partition wall 22 in this example has a tubular shape, the area of the partition wall 22 is large and the control range of the amount of permeation is wide.
Another feverish t! Improves responsiveness. The high pressure chamber 24 is normally filled with helium gas at a pressure of about 300 to 400 Torr, and the pressure of helium gas in the low pressure chamber 23 is usually in a range of about 5 to 6 Torr. As a constituent material of the outer tube 21, a hard glass such as Kovar glass, etc., which does not substantially transmit helium gas, can be used.

31は第1のヒータ、32は第2のヒータである。31 is a first heater, and 32 is a second heater.

第1・のヒータ31は隔壁22の温度を制御するもので
あり、第2のヒータ32は低圧室23内の温度を制御す
るものである。
The first heater 31 controls the temperature of the partition wall 22, and the second heater 32 controls the temperature inside the low pressure chamber 23.

第2のヒータ32は、第1のヒータ31とは別個独立に
構成されていて、詳細は後述するように第2の、ヒータ
32のみを独立に制御できる構成である。
The second heater 32 is configured separately from the first heater 31, and is configured such that only the second heater 32 can be controlled independently, as will be described in detail later.

これらの第1のヒータ31および第2のヒータ32は、
例えばニクロム線等の抵抗線よりなり、第1のヒータ3
1は隔壁22を構成する石英ガラス管内に挿入配置され
、第2のヒータ32は低圧室23を囲む外管21の外周
に巻回されている。
These first heater 31 and second heater 32 are
For example, the first heater 3 is made of a resistance wire such as a nichrome wire.
1 is inserted into a quartz glass tube constituting the partition wall 22 , and the second heater 32 is wound around the outer circumference of the outer tube 21 surrounding the low pressure chamber 23 .

41は金属蒸気レーザの出力を検出する出力検出器であ
り、具体的には光電変換器よりなる。この出力検出器4
1は金属蒸気レーザ管10の反射ミラー13よりの漏れ
光を受ける位置に配置されている。
Reference numeral 41 denotes an output detector for detecting the output of the metal vapor laser, and specifically comprises a photoelectric converter. This output detector 4
1 is placed at a position to receive leaked light from the reflecting mirror 13 of the metal vapor laser tube 10.

52は比較回路、53は基準電圧源、54は電力増幅器
であり、これらにより第1のヒータ31の電力制御回路
が構成され、出力検出器41により検出された金属蒸気
レーザの出力に基づいて第1のヒータ31への供給電力
がネガティブ・フィードバック・コントロールされる。
52 is a comparison circuit, 53 is a reference voltage source, and 54 is a power amplifier, which constitutes a power control circuit for the first heater 31. Based on the output of the metal vapor laser detected by the output detector 41, The power supplied to the heater 31 of No. 1 is controlled by negative feedback.

42は比較回路、43は基準電圧源、44は電力増幅器
、45は雪囲気温度を検出する温度検出器、46は温度
検出器45の検出信号を増幅する電圧増幅器であり、こ
れらにより第2のヒータ32の電力制御回路が構成され
ている。この電力制御回路によれば、出力検出器41に
より検出された金属蒸気レーザの出力に基づいて第2の
ヒータ32への供給電力がネガティブ・フィードバック
・コントロールされるとともに、雪囲気温度を検出する
温度検出器45よりの検出信号が電圧増幅器46により
増幅され、その出力が第2のヒータ32へ電力を供給す
る電力増幅器44の直流バイアス点を決める信号として
当該電力増幅器44に入力され、これにより雰囲気温度
の変化による自動バイアスが構成され、その結果第2の
ヒータ32への供給電力が雰囲気温度の変化に基づいて
ネガティブ・フィードバック・コントロールされる。
42 is a comparator circuit, 43 is a reference voltage source, 44 is a power amplifier, 45 is a temperature detector that detects the snow ambient temperature, and 46 is a voltage amplifier that amplifies the detection signal of the temperature detector 45. A power control circuit for the heater 32 is configured. According to this power control circuit, the power supplied to the second heater 32 is controlled by negative feedback based on the output of the metal vapor laser detected by the output detector 41, and the temperature at which the snow surrounding air temperature is detected is controlled. The detection signal from the detector 45 is amplified by the voltage amplifier 46, and its output is input to the power amplifier 44 as a signal that determines the DC bias point of the power amplifier 44 that supplies power to the second heater 32. An automatic bias based on changes in temperature is configured, and as a result, the power supplied to the second heater 32 is controlled in negative feedback based on changes in ambient temperature.

第2図は、He−Cd+レーザ管内のヘリウムガス圧力
と、He−Cd” レーザの出力(実線で示す)との関
係を示す説明図である。この図から理解されるように、
両者には一定の相関関係があるので、ヘリウムガス圧力
を変化させることにより HeCd+レーザの出力を制
御することができる。そして、このような相関関係はそ
の他の金属蒸気レーザについても一般に適用できること
が判明している。第2図において、点Aは発振時におい
て出力が安定化されているときの動作点、点Bは非発振
時に右けるHe−Cd“レーザ管内のヘリウムガス圧力
を示す。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between the helium gas pressure in the He-Cd+ laser tube and the output of the He-Cd" laser (shown by the solid line). As can be understood from this diagram,
Since there is a certain correlation between the two, the output of the HeCd+ laser can be controlled by changing the helium gas pressure. It has been found that such a correlation is generally applicable to other metal vapor lasers as well. In FIG. 2, point A indicates the operating point when the output is stabilized during oscillation, and point B indicates the helium gas pressure within the He-Cd laser tube when not oscillating.

以上の構成によれば、例えば低圧室23の温度の低下に
起因して金属蒸気レーザ管10内のヘリウムガス圧力が
減少して金属蒸気レーザの出力が点Aよりも左側の点C
に移動すると、出力検出器41により検出された結果に
基づいて第2のヒータ32への供給電力が増加する方向
にネガティブ・フィードバック・コントロールされると
ともに、温度検出器45により検出された結果に基づい
て第2のヒータ32への供給電力が増加する方向にネガ
ティブ・フィードバック・コントロールされる。これに
より低圧室23内の加熱が迅速に行われるので、ボイル
・シャルルの法則に基づいて金属蒸気レーザ管10内の
ヘリウムガス圧力が迅速に高くなる方向に変化し、その
結果、金属蒸気レーザ管10内のヘリウムガス圧力が元
の点Aにまで復帰し、金属蒸気レーザの出力が短期的に
一定値Pに維持されるようになる。
According to the above configuration, the helium gas pressure in the metal vapor laser tube 10 decreases due to a decrease in the temperature of the low pressure chamber 23, for example, and the output of the metal vapor laser changes to a point C on the left side of the point A.
, the power supplied to the second heater 32 is negatively feedback controlled in the direction of increasing based on the result detected by the output detector 41, and based on the result detected by the temperature detector 45. Negative feedback control is performed to increase the power supplied to the second heater 32. As a result, the inside of the low pressure chamber 23 is quickly heated, so the helium gas pressure inside the metal vapor laser tube 10 quickly changes to increase based on the Boyle-Charles law, and as a result, the metal vapor laser tube The helium gas pressure within 10 returns to the original point A, and the output of the metal vapor laser is maintained at a constant value P for a short period of time.

また、低圧室23の温度の上昇に起因して金属蒸気レー
ザ管10内のヘリウムガス圧力が増加して金属蒸気レー
ザの出力が点へよりも右側の点りに移動した場合には、
上記と逆方向のネガティブ・フィードバック・コントロ
ールにより、金属蒸気し2ザの出力が短期的に一定値P
に維持されるようになる。
Further, if the helium gas pressure in the metal vapor laser tube 10 increases due to an increase in the temperature of the low pressure chamber 23 and the output of the metal vapor laser moves from the point to the point to the right,
By negative feedback control in the opposite direction to the above, the output of the metal vapor generator is kept at a constant value P in the short term.
will be maintained.

一方、第1のヒータ31への供給電力は、金属蒸気レー
ザの出力を検出する出力検出器41により検出された結
果に基づいてネガティブ・フィードバック・コントロー
ルされ、これにより隔壁22を透過するヘリウムガス量
が制御されるので、金属蒸気レーザ管10内のヘリウム
ガス圧力の低下すなわち雰囲気温度の低下に対しては有
効に制御できるが、雰囲気温度が上昇してヘリウムガス
圧力が上昇した場合には有効に制御することができない
On the other hand, the power supplied to the first heater 31 is controlled by negative feedback based on the result detected by the output detector 41 that detects the output of the metal vapor laser. is controlled, it is possible to effectively control a decrease in the helium gas pressure in the metal vapor laser tube 10, that is, a decrease in the ambient temperature, but it cannot be effectively controlled when the ambient temperature rises and the helium gas pressure increases. cannot be controlled.

斯かる欠点を補償するのが、第2のヒータ32である。The second heater 32 compensates for this drawback.

すなわち、第2のヒータ32は低圧室23を囲む状態で
巻かれており、この第2のヒータ32への供給電力が雰
囲気温度に基づいてネガティブ・フィードバック・コン
トロールされるので、雰囲気温度が上昇してヘリウムガ
ス圧力が増加した場合にもボイル・シャルルの法則に基
づいてこれを減少させる方向に有効に制御することがで
きる。
That is, the second heater 32 is wound around the low pressure chamber 23, and the power supplied to the second heater 32 is controlled by negative feedback based on the ambient temperature, so that the ambient temperature does not rise. Even when the helium gas pressure increases, it can be effectively controlled to decrease it based on the Boyle-Charles law.

以上の実施例によれば、第2のヒータ32を独立に作動
させて低圧室23内の温度を制御するので、ボイル・シ
ャルルの法則に基づいて当該低圧室23内のキャリアガ
ス圧力を迅速に変化させることができる。従って、雰囲
気温度の変化に起因して金属蒸気レーザ管10内のヘリ
ウムガス圧力が変化して出力が変化したときには、迅速
にキャリアガス圧力を元の所期の圧力に復帰させて短期
的に金属蒸気レーザの出力の安定化を図ることができる
According to the above embodiment, the second heater 32 is operated independently to control the temperature in the low pressure chamber 23, so the carrier gas pressure in the low pressure chamber 23 can be quickly adjusted based on the Boyle-Charles law. It can be changed. Therefore, when the helium gas pressure in the metal vapor laser tube 10 changes due to a change in the ambient temperature and the output changes, the carrier gas pressure is quickly returned to the original desired pressure and the metal vapor laser The output of the vapor laser can be stabilized.

以上、本発明を一実施例に基づいて説明したが、本発明
の適用の対象となる金属蒸気レーザ装置の具体的構成は
、上記実施例に限定されず、種々の変形を施すことがで
きる。また、金属としてもカドミウムに限定されずその
他の金属を用いてもよく、さらに金属と組合せるキャリ
アガスとしてもヘリウムガスに限定されずその他のガス
を用いてもよい。
Although the present invention has been described above based on one embodiment, the specific configuration of the metal vapor laser device to which the present invention is applied is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. Further, the metal is not limited to cadmium, but other metals may be used, and the carrier gas to be combined with the metal is not limited to helium gas, but other gases may be used.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上、詳細に説明したように、本発明によれば、第2の
ヒータを独立に作動させて低圧室内の温度を制御するの
で、低圧室内の温度変化に追随して昌該低圧室内のキャ
リアガス圧力を迅速に変化させることができ、その結果
、雰囲気温度の変化に起因する金属蒸気レーザの出力変
化を迅速に防止でき、短期的に金属蒸気レーザの出力を
安定化することができる。
As described above in detail, according to the present invention, the second heater is operated independently to control the temperature inside the low pressure chamber, so that the carrier gas inside the low pressure chamber is adjusted to follow the temperature change inside the low pressure chamber. The pressure can be changed quickly, and as a result, changes in the output of the metal vapor laser due to changes in ambient temperature can be quickly prevented, and the output of the metal vapor laser can be stabilized in the short term.

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

第1図は本発明の実施に好適な金属蒸気レーザ装置の一
例を示す説明図、第2図はHe−Cd” レーザ管内の
ヘリウムガス圧力とHe−Cd” レーザの出力との関
係を示す説明図、第3図は従来の方法を適用した金属蒸
気レーザ装置の一例を示す説明図である。 10・・・金属蒸気レーザ管 11・・・金属溜12−
・・出力ミラー    13・・・反射ミラー20・・
・キャリアガス供給器 21・・・外管       22・・・隔壁23・・
・低圧室      24・・・高圧室25・・・連結
管 32・・・第2のヒータ 42・・・比較回路 44・・・電力増幅器 46・・・電圧増幅器 53・・・基準電圧源 70・・・金属蒸気レーザ管 72・・・カソード 80・・・ヘリウムガス供給器 81・・・低圧室 83・・・高圧室 86・・・ヒータ 31・・・第1のヒータ 41・・・出力検出器 43・・・基準電圧源 45・・・温度検出器 52・・・比較回路 54・・・電力増幅器 71・・・金属溜 73・・・アノード 82・・・中圧室 84、85・・・隔壁 87・・・圧力検出器 十 図 一−ヘリウムがス圧力
Fig. 1 is an explanatory diagram showing an example of a metal vapor laser device suitable for implementing the present invention, and Fig. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between the helium gas pressure in the He-Cd'' laser tube and the output of the He-Cd'' laser. 3 are explanatory diagrams showing an example of a metal vapor laser device to which a conventional method is applied. 10... Metal vapor laser tube 11... Metal reservoir 12-
...Output mirror 13...Reflection mirror 20...
・Carrier gas supply device 21... Outer tube 22... Partition wall 23...
-Low pressure chamber 24...High pressure chamber 25...Connecting pipe 32...Second heater 42...Comparison circuit 44...Power amplifier 46...Voltage amplifier 53...Reference voltage source 70 ... Metal vapor laser tube 72 ... Cathode 80 ... Helium gas supply device 81 ... Low pressure chamber 83 ... High pressure chamber 86 ... Heater 31 ... First heater 41 ... Output detection Device 43...Reference voltage source 45...Temperature detector 52...Comparison circuit 54...Power amplifier 71...Metal reservoir 73...Anode 82...Intermediate pressure chambers 84, 85...・Bulkhead 87...Pressure detector Figure 1 - Helium gas pressure

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)金属蒸気レーザ装置から発振される金属蒸気レー
ザの出力安定化方法において、 前記金属蒸気レーザ装置が、金属蒸気レーザ管と、この
金属蒸気レーザ管内にキャリアガスを補充するキャリア
ガス供給器とを備え、 前記キャリアガス供給器が、温度によりキャリアガス透
過率が変化する隔壁により区画された、前記金属蒸気レ
ーザ管内に連通する低圧室と、キャリアガスが高圧で充
填された高圧室と、前記隔壁の温度を制御する第1のヒ
ータと、前記低圧室の温度を制御する第2のヒータとを
備えてなり、前記第2のヒータを独立に作動させて短期
的に金属蒸気レーザの出力を安定化することを特徴とす
る金属蒸気レーザの出力安定化方法。
(1) In a method for stabilizing the output of a metal vapor laser oscillated from a metal vapor laser device, the metal vapor laser device includes a metal vapor laser tube and a carrier gas supply device that replenishes carrier gas into the metal vapor laser tube. The carrier gas supply device includes a low pressure chamber communicating with the metal vapor laser tube and partitioned by a partition whose carrier gas permeability changes depending on temperature, and a high pressure chamber filled with carrier gas at high pressure; The device includes a first heater that controls the temperature of the partition wall and a second heater that controls the temperature of the low pressure chamber, and the second heater is independently operated to increase the output of the metal vapor laser in a short period of time. A method for stabilizing the output of a metal vapor laser, characterized by stabilizing the output.
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