JPH03189086A - レーザ装置 - Google Patents
レーザ装置Info
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- JPH03189086A JPH03189086A JP1327296A JP32729689A JPH03189086A JP H03189086 A JPH03189086 A JP H03189086A JP 1327296 A JP1327296 A JP 1327296A JP 32729689 A JP32729689 A JP 32729689A JP H03189086 A JPH03189086 A JP H03189086A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
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- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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Landscapes
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的コ
（産業上の利用分野）
本発明はパルスレーザビームのパルス繰返し率を高速に
するレーザ装置に関する。
するレーザ装置に関する。
（従来の技術）
固体、気体その他のパルスレーザ発振装置では、高精度
な加工や化学処理における収率向上のためにパルスの繰
返し速度を高め、少しでも連続のエネルギビームに近ず
けるにようにしている。
な加工や化学処理における収率向上のためにパルスの繰
返し速度を高め、少しでも連続のエネルギビームに近ず
けるにようにしている。
しかしながら、発振器単体でのパルス繰返し速度には限
度があるため、従来では例えば、特公昭６０−３３５９
５号では、複数のパルスレーザ発振器を用い、透光部と
反射面とが放射状に交互に形成されたセクター円盤を所
定位置で回転させ、このセクター円盤で上記出力された
各パルスレーザビームを透過光路と反射光路とに交互に
切換え両光路を同軸上に合成してパルスの繰返し速度を
高める技術が知られている。
度があるため、従来では例えば、特公昭６０−３３５９
５号では、複数のパルスレーザ発振器を用い、透光部と
反射面とが放射状に交互に形成されたセクター円盤を所
定位置で回転させ、このセクター円盤で上記出力された
各パルスレーザビームを透過光路と反射光路とに交互に
切換え両光路を同軸上に合成してパルスの繰返し速度を
高める技術が知られている。
（発明が解決しようとする課題）
上記従来技術では、回転セクターを大気中で回転させて
いるため、空気抵抗によって回転数が上がらず、また、
回転中の振動のためセクター円盤における反射角度に狂
いが生じ、合成ビームの同軸性が不安定になっていた。
いるため、空気抵抗によって回転数が上がらず、また、
回転中の振動のためセクター円盤における反射角度に狂
いが生じ、合成ビームの同軸性が不安定になっていた。
本発明はこのような問題点を解消するためになされたも
ので、合成ビームによるパルスの高速化を安定して実現
するレーザ装置を提供することを目的とする。
ので、合成ビームによるパルスの高速化を安定して実現
するレーザ装置を提供することを目的とする。
［発明の構成コ
（課題を解決するための手段と作用）
透光部と反射面とが放射状に交互に形成され所定位置で
回転されるセクター円盤と、第１のパルスレーザ光路を
出力しこの第１のパルスレーザ光を上記透光部を透光さ
せて透光光路を形成させる第１のパルスレーザ発振器と
、第２のパルスレーザ光を出力しこの第２のパルスレー
ザ光を上記反射面に入光させて上記透光光路に同軸に合
成させる第２のパルスレーザ発振器と、上記透光と反射
との交互の切換タイミングを制御する制御部とを備えた
レーザ装置において、上記セクター円盤を上記パルスレ
ーザ光の通過部が形成された減圧容器内に設けたもので
、大気中で生じる空気抵抗などの障害が解消される。
回転されるセクター円盤と、第１のパルスレーザ光路を
出力しこの第１のパルスレーザ光を上記透光部を透光さ
せて透光光路を形成させる第１のパルスレーザ発振器と
、第２のパルスレーザ光を出力しこの第２のパルスレー
ザ光を上記反射面に入光させて上記透光光路に同軸に合
成させる第２のパルスレーザ発振器と、上記透光と反射
との交互の切換タイミングを制御する制御部とを備えた
レーザ装置において、上記セクター円盤を上記パルスレ
ーザ光の通過部が形成された減圧容器内に設けたもので
、大気中で生じる空気抵抗などの障害が解消される。
（実施例）
以下、実施例を示す図面に基づいて本発明を説明する。
第１図は本発明の第１の実施例を示し、（１）および（
２）は共に横励起方式になる第１、第２のパルスガスレ
ーザ発振器で、レーザ光（Ｌｌ）、（Ｌ２）が互いに平
行に出力する方向に設けられている。（３）および（４
）は上記発振器を駆動する駆動電源、（５）はこれら電
源にパルス発振制御信号を送る制御部である。（６）は
両側部に対向して気密に取付けられた透過窓（７）、（
８）および上記両側部に直交する他方の側部に同じく気
密に取付けられた透過窓（９）を備えた減圧容器で、第
１のパルスガスレーザ発振器（１）から出力されたレー
ザ光（Ｌｌ）が透過窓（７） 、 （８）を透過する位
置に設けられている。（ｌＯ）は光路を変える反射鏡で
、第２のパルスガスレーザ発振器（２）から出力された
レーザ光（Ｌ２）を反射し、透過窓（９）から減圧容器
（６）内に導入してレーザ光（Ｌｌ）に直交させる位置
に設けられている。（ｉｔ）はセクター円盤で、その表
面側には第２図に示すように、軸穴（１２）の周囲に上
記し一ザ光を透光させる透光部（１３）と、同じく反射
させる反射面（１４）とが等角度に２か所ずつ形成され
、さらにこれら透光部（１３）と反射面（１４）との周
囲に二重の環状帯（１５）、（１Ｂ）が形成されていて
、内側の環状帯（１５）の裏面側には透光部（１３）の
位置を検出するマーク（１７ａ） 、 （１７ｂ）が、
また、外側の環状帯（１６）の裏面側には反射面（１４
）の位置を検出するマーク（１８８）、（Ｉｌｌｂ）が
それぞれ等角度に設けられている。このセクター円盤（
１１）は反射面（１４）をレーザ光（Ｌ２）に向けなが
ら、両レーザ光（Ｌｌ）、（Ｌ２）の直交点と反射面と
が交わりかっ、レーザ光（Ｌｌ）に対しては４５度、レ
ーザ光（Ｌ２）に対しては９０度にそれぞれ交わって回
転するようにモータ（２０）に取付けられている。（２
１）、 （２２）はセクター円盤（１１）の裏面側に設
けられた検出器で、一方の検出器（２Ｉ）はマークを（
１７ａ） 、（１７ｂ）を検出し、他方の検出器（２２
）はマーク（１８ａ） 、 （１８ｂ）を検出して、そ
れぞれ電気信号に変換した検出信号を制御部（５）に送
るようになっている。制御部（５）ではマークを（１７
ａ） 、 （１７ｂ）を検出した検出信号に基づいた制
御信号（Ａ）を駆動源（３）に、また、マーク（１８ａ
）。
２）は共に横励起方式になる第１、第２のパルスガスレ
ーザ発振器で、レーザ光（Ｌｌ）、（Ｌ２）が互いに平
行に出力する方向に設けられている。（３）および（４
）は上記発振器を駆動する駆動電源、（５）はこれら電
源にパルス発振制御信号を送る制御部である。（６）は
両側部に対向して気密に取付けられた透過窓（７）、（
８）および上記両側部に直交する他方の側部に同じく気
密に取付けられた透過窓（９）を備えた減圧容器で、第
１のパルスガスレーザ発振器（１）から出力されたレー
ザ光（Ｌｌ）が透過窓（７） 、 （８）を透過する位
置に設けられている。（ｌＯ）は光路を変える反射鏡で
、第２のパルスガスレーザ発振器（２）から出力された
レーザ光（Ｌ２）を反射し、透過窓（９）から減圧容器
（６）内に導入してレーザ光（Ｌｌ）に直交させる位置
に設けられている。（ｉｔ）はセクター円盤で、その表
面側には第２図に示すように、軸穴（１２）の周囲に上
記し一ザ光を透光させる透光部（１３）と、同じく反射
させる反射面（１４）とが等角度に２か所ずつ形成され
、さらにこれら透光部（１３）と反射面（１４）との周
囲に二重の環状帯（１５）、（１Ｂ）が形成されていて
、内側の環状帯（１５）の裏面側には透光部（１３）の
位置を検出するマーク（１７ａ） 、 （１７ｂ）が、
また、外側の環状帯（１６）の裏面側には反射面（１４
）の位置を検出するマーク（１８８）、（Ｉｌｌｂ）が
それぞれ等角度に設けられている。このセクター円盤（
１１）は反射面（１４）をレーザ光（Ｌ２）に向けなが
ら、両レーザ光（Ｌｌ）、（Ｌ２）の直交点と反射面と
が交わりかっ、レーザ光（Ｌｌ）に対しては４５度、レ
ーザ光（Ｌ２）に対しては９０度にそれぞれ交わって回
転するようにモータ（２０）に取付けられている。（２
１）、 （２２）はセクター円盤（１１）の裏面側に設
けられた検出器で、一方の検出器（２Ｉ）はマークを（
１７ａ） 、（１７ｂ）を検出し、他方の検出器（２２
）はマーク（１８ａ） 、 （１８ｂ）を検出して、そ
れぞれ電気信号に変換した検出信号を制御部（５）に送
るようになっている。制御部（５）ではマークを（１７
ａ） 、 （１７ｂ）を検出した検出信号に基づいた制
御信号（Ａ）を駆動源（３）に、また、マーク（１８ａ
）。
（１８ｂ）を検出した検出信号に基づいた制御信号（Ｂ
）を駆動源（４）にそれぞれ送るようになっている。
）を駆動源（４）にそれぞれ送るようになっている。
（２３）は減圧容器（６）内をいわゆる高真空に減圧す
る真空ポンプである。
る真空ポンプである。
次に上記構成の作用について説明する。真空ポンプ（２
３）によって減圧容器（６）内がたとえば１０−６程度
の比較的高真空に減圧され、この高真空の下でセクター
円盤（１１）が高速度に回転される。
３）によって減圧容器（６）内がたとえば１０−６程度
の比較的高真空に減圧され、この高真空の下でセクター
円盤（１１）が高速度に回転される。
一方の検出器（２１）によってマーク（１７ａ） 、
（１７ｂ）が検出されると、制御信号（Ａ）によって駆
動源（３）が駆動され第１のパルスガスレーザ発振器（
１）が発振すれて第３図（ａ）に示すように所定のパル
ス幅になるレーザ光（Ｌｌ）が出力され、透過窓（７）
から減圧容器（６）内に入り、回転セクター（１１）の
透光部（１３）を通り、透過窓（８）を抜けてそのまま
直進する。一方、マーク（ＩＲａ） 、 （１８ｂ）が
検出されると、制御信号（Ｂ）によって駆動源（４）が
駆動され第２のパルスガスレーザ発振器（２）が発振さ
れて第３図（ｂ）に示すように所定のパルス幅になるし
導光（Ｌ２）が出力され、反射鏡（１０）、透過窓（９
）、反射面（１４）を介してレーザ光（Ｌｌ）に同軸に
重なり、透過窓（８）を抜けてレーザ光（Ｌｌ）と同様
にそのまま直進する。以上のようなレーザ発振で第３図
（Ｃ）に示すように、お互いのレーザ発振が合成された
高繰返しのパルスレーザ光が得られた。
（１７ｂ）が検出されると、制御信号（Ａ）によって駆
動源（３）が駆動され第１のパルスガスレーザ発振器（
１）が発振すれて第３図（ａ）に示すように所定のパル
ス幅になるレーザ光（Ｌｌ）が出力され、透過窓（７）
から減圧容器（６）内に入り、回転セクター（１１）の
透光部（１３）を通り、透過窓（８）を抜けてそのまま
直進する。一方、マーク（ＩＲａ） 、 （１８ｂ）が
検出されると、制御信号（Ｂ）によって駆動源（４）が
駆動され第２のパルスガスレーザ発振器（２）が発振さ
れて第３図（ｂ）に示すように所定のパルス幅になるし
導光（Ｌ２）が出力され、反射鏡（１０）、透過窓（９
）、反射面（１４）を介してレーザ光（Ｌｌ）に同軸に
重なり、透過窓（８）を抜けてレーザ光（Ｌｌ）と同様
にそのまま直進する。以上のようなレーザ発振で第３図
（Ｃ）に示すように、お互いのレーザ発振が合成された
高繰返しのパルスレーザ光が得られた。
第４図は本発明の第２の実施例で、波長が第１、第２の
波長（ＬＬ） （Ｌ２）と異なる波長のレーザ光（Ｌ３
）を出力する第３のパルスガスレーザ発振器（３０）を
付加したものである。すなわち、上記実施例における反
射鏡（１０）の位置にダイクロイックミラー（３１）が
設けられ、第３のパルスガスレーザ発振器（３０）から
出力されたレーザ光（Ｌ３）の光路に反射鏡（１０）が
設けられている。セクター円盤（３２）には第５図（ａ
）に示すように透光部（１３）と反射面（１４）とが３
か所づつ等角度に設けられ、同図（ｂ）に示すようにマ
ーク（１７ａ）、（１７ｂ） 、マーク（１８ａ） 、
（１８ｂ）のほかに、マーク（３３ａ） 、 （３３
ｂ）が環状帯（３４）に設けられている。したがって、
３本目の検出器（３５）が設けられ、制御部（５）を介
して制御信号（Ｃ）が第３のパルスガスレーザ発振器（
３０）を駆動する駆動源（３Ｂ）に送られるようになっ
ている。この実施例でも、上記第１の実施例と原理的に
同様な作用により、３台の発振器の発振パルスが合成さ
れる。
波長（ＬＬ） （Ｌ２）と異なる波長のレーザ光（Ｌ３
）を出力する第３のパルスガスレーザ発振器（３０）を
付加したものである。すなわち、上記実施例における反
射鏡（１０）の位置にダイクロイックミラー（３１）が
設けられ、第３のパルスガスレーザ発振器（３０）から
出力されたレーザ光（Ｌ３）の光路に反射鏡（１０）が
設けられている。セクター円盤（３２）には第５図（ａ
）に示すように透光部（１３）と反射面（１４）とが３
か所づつ等角度に設けられ、同図（ｂ）に示すようにマ
ーク（１７ａ）、（１７ｂ） 、マーク（１８ａ） 、
（１８ｂ）のほかに、マーク（３３ａ） 、 （３３
ｂ）が環状帯（３４）に設けられている。したがって、
３本目の検出器（３５）が設けられ、制御部（５）を介
して制御信号（Ｃ）が第３のパルスガスレーザ発振器（
３０）を駆動する駆動源（３Ｂ）に送られるようになっ
ている。この実施例でも、上記第１の実施例と原理的に
同様な作用により、３台の発振器の発振パルスが合成さ
れる。
なお、上記両実施例で、透過窓（９）への導光を反射鏡
（１０）で行ったが、光ファイバで導光したり、あるい
は第１の実施例では第２のパルスガスレーザ発振器（２
）を、第２の実施例では第３のパルスガスレーザ発振器
（３０）を出射口の軸方向を他の発振器のそれと直交す
るようにして光学系を介さないで直接、減圧容器（６）
内に導光するようにしてもよい。また、両実施例では集
光レンズを図示しなかったが、例えば合成された光路に
設けて所定箇所に集光するようにしてもよい。さらに、
パルスガスレーザ発振器の数を３台以上で構成して多数
のパルスを合成することは自由である。
（１０）で行ったが、光ファイバで導光したり、あるい
は第１の実施例では第２のパルスガスレーザ発振器（２
）を、第２の実施例では第３のパルスガスレーザ発振器
（３０）を出射口の軸方向を他の発振器のそれと直交す
るようにして光学系を介さないで直接、減圧容器（６）
内に導光するようにしてもよい。また、両実施例では集
光レンズを図示しなかったが、例えば合成された光路に
設けて所定箇所に集光するようにしてもよい。さらに、
パルスガスレーザ発振器の数を３台以上で構成して多数
のパルスを合成することは自由である。
［発明の効果］
セクター円盤を減圧容器内で回転するようにしたので、
大気中で回転した場合の空気抵抗の作用が殆どなくなり
、高速回転しても回転付加が極めて小さく抑えられるの
で、駆動動力を小さくでき、また、高速回転に伴って発
生する振動、騒音等も小さくすることができた。特に振
動の低減で反射角度の角度安定性が大幅に向上し、合成
ビームの同軸性を増すことができた。
大気中で回転した場合の空気抵抗の作用が殆どなくなり
、高速回転しても回転付加が極めて小さく抑えられるの
で、駆動動力を小さくでき、また、高速回転に伴って発
生する振動、騒音等も小さくすることができた。特に振
動の低減で反射角度の角度安定性が大幅に向上し、合成
ビームの同軸性を増すことができた。
第１図は本発明の第１の実施例を示す構成図、第２図は
第１の実施例におけるセクター円盤の拡大平面図、第３
図はパルス合成を説明する波形図、第４図は本発明の第
２の実施例を示す構成図、第５図は第２の実施例におけ
るセクター円盤の拡大平面図である。 （１） ・第１のパルスガスレーザ発振器（２）
・第２のパルスガスレーザ発振器（５）
・制御部 （６） ・減圧容器 （１１）・・・セクター円盤 第 ２ 口
第１の実施例におけるセクター円盤の拡大平面図、第３
図はパルス合成を説明する波形図、第４図は本発明の第
２の実施例を示す構成図、第５図は第２の実施例におけ
るセクター円盤の拡大平面図である。 （１） ・第１のパルスガスレーザ発振器（２）
・第２のパルスガスレーザ発振器（５）
・制御部 （６） ・減圧容器 （１１）・・・セクター円盤 第 ２ 口
Claims (1)
- 透光部と反射面とが放射状に交互に形成され所定位置で
回転されるセクター円盤と、第１のパルスレーザ光路を
出力しこの第１のパルスレーザ光を上記透光部を透光さ
せて透光光路を形成させる第１のパルスレーザ発振器と
、第２のパルスレーザ光を出力しこの第２のパルスレー
ザ光を上記反射面に入光させて上記透光光路に同軸に合
成させる第２のパルスレーザ発振器と、上記透光と反射
との交互の切換タイミングを制御する制御部とを備えた
レーザ装置において、上記セクター円盤を上記パルスレ
ーザ光の通過部が形成された減圧容器内に設けたことを
特徴とするレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1327296A JP2723320B2 (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1327296A JP2723320B2 (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03189086A true JPH03189086A (ja) | 1991-08-19 |
| JP2723320B2 JP2723320B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=18197547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1327296A Expired - Lifetime JP2723320B2 (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2723320B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005043217A1 (ja) * | 2003-11-04 | 2005-05-12 | Hamamatsu Photonics K.K. | シャッタユニット及びそれを用いたレーザ加工装置 |
| US7456371B2 (en) * | 1999-08-18 | 2008-11-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser apparatus and laser annealing method |
| US7777772B2 (en) * | 2003-12-12 | 2010-08-17 | Hamamatsu Photonics K.K. | Laser processing device |
| CN105855549A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-08-17 | 大连理工大学 | 一种脉冲激光填丝增材制造镍基合金结构的方法 |
-
1989
- 1989-12-19 JP JP1327296A patent/JP2723320B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7456371B2 (en) * | 1999-08-18 | 2008-11-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser apparatus and laser annealing method |
| WO2005043217A1 (ja) * | 2003-11-04 | 2005-05-12 | Hamamatsu Photonics K.K. | シャッタユニット及びそれを用いたレーザ加工装置 |
| KR100858181B1 (ko) * | 2003-11-04 | 2008-09-10 | 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 | 셔터 유니트 및 그것을 이용한 레이저 가공 장치 |
| CN100432741C (zh) * | 2003-11-04 | 2008-11-12 | 浜松光子学株式会社 | 快门单元及使用该快门单元的激光加工装置 |
| US7626746B2 (en) | 2003-11-04 | 2009-12-01 | Hamamatsu Photonics K.K. | Shutter unit and laser processing device using same |
| US7777772B2 (en) * | 2003-12-12 | 2010-08-17 | Hamamatsu Photonics K.K. | Laser processing device |
| CN105855549A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-08-17 | 大连理工大学 | 一种脉冲激光填丝增材制造镍基合金结构的方法 |
| CN105855549B (zh) * | 2016-06-22 | 2017-10-17 | 大连理工大学 | 一种脉冲激光填丝增材制造镍基合金结构的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2723320B2 (ja) | 1998-03-09 |
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