JPH03215985A - レーザ装置 - Google Patents

レーザ装置

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JPH03215985A
JPH03215985A JP1080590A JP1080590A JPH03215985A JP H03215985 A JPH03215985 A JP H03215985A JP 1080590 A JP1080590 A JP 1080590A JP 1080590 A JP1080590 A JP 1080590A JP H03215985 A JPH03215985 A JP H03215985A
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JP
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gas laser
laser oscillation
oscillation device
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light
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JP1080590A
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English (en)
Inventor
Katsumi Kawakita
川北 勝美
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/23Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
    • H01S3/2308Amplifier arrangements, e.g. MOPA
    • HELECTRICITY
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ この発明はパルス状の高エネルギレーザ光を発生するた
めのガスレーザ装置の改良に関する。
[従来の技術] パルス状の高エネルギレーザ光を発生するガスレーザ装
置としては、複数のガスレーザ発振装置を組合せた多段
増幅型のものが知られている。このようなガスレーザ装
置は、例えば第3図に示すように、第1のガスレーザ発
振装置1の出射光を第2のガスレーザ発振装置2に入射
してこれを第2のガスレーザー発振装置2で発生したレ
ーザ光に重畳させ、重畳された第2のガスレーザ発振装
置2の出射光を第3のガスレーザ発振装置3に入射して
、第3のガスレーザ発振装置3で発生したレーザ光に重
畳させるように構成しており、この第3のレーザ発振装
置3から増強されたレーザ光が出射される。第1、第2
及び第3のガスレーザ発振装置1、2及び3は、同期制
御ユニノ1・4により制御されるように構成されており
、この同期制御ユニット4からそれぞれのトリガ信号が
各ガスレーザ発振装置1、2及び3に内蔵された励起用
のサイラトロンに印加される。これらのトリガ信号によ
って各ガスレーザ発振装置32、3は発振しレーザ光を
発生ずるが、トリガ信号が印加されてからレーザ光が生
じ、その強度が最大(ピ−ク)になるまでの時間(例え
ばlμsecでこの時間を以後タイムラグと称する)は
各ガスレーザ発振装置1、2、3により異なる。すなわ
ちこのタイムラグはガスレーザ発振装置1,2、3の構
成要素の寸法の偏差、ガス圧のばらつき等によって変化
し、上記3個のガスレーザ発振装置1、2、3のタイム
ラグを一致させることは困難である。
多段増幅型のガスレーザ装置においては、複数のガスレ
ーザ発振装置1、2、3の光出力のピークの時点を一致
させる必要がある。しかし、前記のように、各ガスレー
ザ発振装置1、2、3のタイムラグは同一ではないので
、各ガスレーザ発振装置1、2、3に同時にトリが信号
を印加したのでは前記光出力のピークの時点を一致させ
ることはできない。各ガスレーザ発振装置1、2、3の
光出力のピークの時点が一致しない場合は、それらが重
畳された光出力のピーク値が高くならず、高エネルギー
を有するレーザ光を得ることはできない。
上記の光出力のピークの時点を一致させるため5 の従来の技術としては、米国、クエステック社の製品カ
タログに示されたものがある。この従来例においては、
このガスレーザ装置を一定の周期で動作させるための電
気信号の起動パルス信号を前記同期制御ユニット4にお
いて前記一定の周期で発生させる。そしてその起動パル
ス信号から第1の所定の時間(例えば3μsec)を経
過した時点を「基準時点」と定める。第1、第2及び第
3の各ガスレーザ発振装置1、2、3に個別に印加され
る各トリガ信号はこの起動パルス信号からそれぞれ第2
、第3及び第4の所定時間(第1の所定時間より短く例
えば2μsec前後)後に出力されるようになされてい
る。一方各ガスレーザ発振装置1,2.3にはその出力
光を検出するための光検出器5、6、7がそれぞれ設け
られており、各光検出器5、6、7は所定の閾値を越え
る光入力があったとき検出出力を出力するようになされ
ている。各光検出器5、6、7の検出出力は、前記同期
制御ユニット4において、前記基準時点との時間的な前
後関係である時期(以後タイミングと6 称する)が比較される。すなわち、光検出器5、6、7
の検出出力が基準時点より先に検出されるか、後に検出
されるかが調べられる。例えば、第1のガスレーザ発振
装置lの光検出器5の検出出力が基準時点より前に検出
されたときは、次の発振時に前記第2の所定時間を延長
してトリガ信号の出力時点を一定時間遅延させる。トリ
ガ信号が遅延すると、1・リガ信号の出力時点からタイ
ムラグの時間後に発振するガスレーザ発振装置の発光時
点も遅れる。このようにして前記一定時間の遅延を1周
期毎に繰り返して行い前記光検出器の検出出力の検出時
点が基準時点に一致した時点で制御動作を停止する。上
記の制御動作は第2及び第3のガスレーザ発振装置につ
いても同様に行なわれる。
[発明が解決しようとする課題] 前記従来の技術によるガスレーザ装置においては、光検
出器5、6、7はそれぞれ第1、第2及び第3のガスレ
ーザ発振装置1,2、3の出力光を検出するが、光検出
器6は第1のガスレーザ発振装置1から第2のガスレー
ザ発振装置2に入力された光に第2のガスレーザ発振装
置2で発生した光が重畳された光を検出する。同様に、
光検出器7は第1及び第2のガスレーザ発振装置l及び
2から入力された光に第3のガスレーザ発振装置3で発
生した光が重畳された光を検出する。したがって、例え
ば、光検出器6の閾値の設定においては、その閾値のレ
ベルを前段の第1のガスレーザ発振装置1からの入力光
のレベルより高い第2のガスレーザ発振装置2の出力光
のレベルによって検出出力が得られるように設定する必
要がある。
同様にして検出器7の閾値は第3のガスレーザ発振装置
3の出力光によって検出出力が得られるように設定する
必要がある。しかしこのような閾値の設定は繁雑であり
、設定値を誤ると前段のガスレーザ発振装置からの入力
光を検出する場合がある。このような値に閾値が設定さ
れると各ガスレーザ発振装置の発生時点を一致させるこ
とができない。
[課題を解決するための手段コ この第1の発明のレーザ装置は、第1のガスレーザ発振
装置の出射光を第2のガスレーザ発振装置に入射させて
第2のガスレーザ発振装置において発生した光に重畳さ
せて第2のガスレーザ発振装置から出射させ、さらに第
2のガスレーザ発振装置の出射光を第3のガスレーザ発
振装置に入射させ、第3のガスレーザ発振装置において
発生した光に重畳させて出射させるように順次配列した
少なくとも2個のガスレーザ発振装置を所定の周期で発
振させるための個別のトリガ信号をトリガ信号発生回路
において発生させ、前記重畳された出射光の強度を検出
手段により検出し、その検出出力のレベルを、メモリ手
段によって記憶し、検出出力のレベルをメモリ手段に記
憶された前の周期のレベルと比較手段により比較し、比
較手段の比較結果に基づいて検出出力のレベルが増加す
るように各ガスレーザ発振装置のトリガ信号の出力時期
を演算装置により調節するように構成している。
また第2の発明のレーザ装置は、第1のガスレ9 − 一ザ発振装置の出射光を第2のガスレーザ発振装置に入
射させて第2のガスレーザ発振装置において発生した光
に重畳させて第2のガスレーザ発振装置から出射させ、
さらに第2のガスレーザ発振装置の出射光を第3のガス
レーザ発振装置に入射させ、第3のガスレーザ発振装置
において発生した光に重畳させて出射させるように順次
配列した3個のガスレーザ発振装置を所定の周期で発振
させるための個別のトリガ信号をトリガ信号発生回路に
おいて発生させ、前記重畳された出射光の強度を検出手
段により検出し、その検出出力のレベルを、メモリ手段
によって記憶し、検出出力のレベルをメモリ手段に記憶
された前の回の発振のレベルと比較手段により比較し、
比較手段の比較結果に基づいて検出出力のレベルが増加
するように第2及び第3のガスレーザ発振装置のトリガ
信号の出力時期を第2のガスレーザー装置及び第3のガ
スレーザー装置の順序で順次演算装置により調節するよ
うに構成している。
[作用コ 10 一定の周期で出力されるパルス状のレーザ光の強さを光
検出器により検出し、そのレベルをメモリするとともに
、各レーザ発振装置のトリガタイミングを前記1周期毎
に進ませ又は遅らせて前記レベルが最大になるタイミン
グに制御する。
[実施例] 第1図にこの発明のレーザ装置の実施例を示す。
この実施例においては、例えば3個のガスレーザ発振装
置1、2、3が組合わされており、第1のガスレーザ発
振装置1の出射光は第2のガスレーザ発振装置2に入射
され、第2のガスレーザ発振装置2で発生するレーザ光
に重畳される。そして第2のガスレーザ発振装置2の出
射光は第3のガスレーザ発振装置3に入射され、第3の
ガスレーザ発振装置3で発生するレーザ光に重畳されて
出射される。第3のガスレーザ発振装置3の出射光の強
度はホトトランジスタ等による光検出器7によって検出
される。光検出器7は例えば、出力光の光路中に配置さ
れたハーフミラーによって分割された光を検出するよう
になされている。光検出器7の検出出力は同期制御装置
10に入力される。
同期制御装置10は演算回路11、メモリ12、比較回
路13及び1・リガ信号発生回路14から構成されてい
る。この実施例の動作を第2図のフローチャートを参照
して説明する。トリガ信号発生回路14は一定の周期で
個別のトリガ信号を第1、第2及び第3のガスレーザ発
振装置1、2、3にぞれぞれ印加するようになされてお
り、各トリガ信号が出力される時期(以下タイミングと
称する)は演算装置11によって制御されている。同期
制御装置10に入力された光検出器7の検出出力は演算
装置l1に入力され、その大きさである出力レベルが検
出されてメモリ12にメモリされる(第2図フローチャ
ートのステップ1)。
次の発振において、第2のガスレーザ発振装置2のトリ
ガ信号が出力されるタイミングである「第2のタイミン
グ」が進められる(ステソプ2)。
進め時間は例えばlnsecであり、この時間はタイミ
ングを遅らす場合も同様である。ステソプ3で出力レベ
ル増加したかどうかが判定され、出力レベルが増加した
場合には引続いて以後の発振毎に第2のタイミングが進
められ、出力レベルが最高値に達し、次に下降に転ずる
タイミングを検出する。下降に転じたことがステソブ3
で検出されると、ステップ4で第2のタイミングを遅ら
せ、ステップ5で出力レベルの増加を確認して、2周期
前に第2のタイミングが進められたことをステップ7に
よって確認して第2のタイミングの調整を完了し、ステ
ップ8に移る。上記のプロセスによって第2のガスレー
ザ発振装置2のタイミングは最適の値に設定される。次
に第3のガスレーザ発振装置3についても同様にしてス
テップ8からステップ13において最適なタイミングが
設定される。この実施例において、ガスレーザ発振装置
は3個用いられているが、この数は3個に限定されるも
のではない。3個以上のガスレーザー発振装置を用いる
ときは第2のガスレーザー発振装置から順次出力時期の
調節をすることが必要である。
[発明の効果] この発明によれば、多段増幅型ガスレーザ装置−13 の最終段の出射光のレベルを検出し、そのレベルが最大
になるように各段のガスレーザ発振装置のタイミングを
変化させるので、光検出装置の検出の閾値に無関係に各
ガスレーザ発振装置の発振のタイミングを一致させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明のレーザ装置の実施例のブロックダイ
ヤグラム、第2図は本発明の実施例の動作を示すフロー
チャート、第3図は従来の技術によるレーザ装置のブロ
ックダイヤグラムである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1のガスレーザ発振装置の出射光を第2のガス
    レーザ発振装置に入射させ第2のガスレーザ発振装置に
    おいて発生した光に重畳させて前記第2のガスレーザ発
    振装置から出射させ、さらに第2のガスレーザ発振装置
    の出射光を第3のガスレーザ発振装置に入射させ、第3
    のガスレーザ発振装置において発生した光に重畳させて
    出射させるように順次配列した少なくとも2個のガスレ
    ーザ発振装置、 前記少なくとも2個のガスレーザ発振装置を所定の周期
    で発振させるための個別のトリガ信号を前記少なくとも
    2個のガスレーザ発振装置にそれぞれ与えるためのトリ
    ガ信号発生回路、 前記順次配列された最終のガスレーザ発振装置の出射光
    の強度を検出する検出手段、 検出手段の検出出力のレベルを記憶するメモリ手段、 検出出力のレベルを、メモリ手段に記憶された1周期前
    の検出出力のレベルと比較する比較手段、及び 比較手段の比較結果に基づいて検出出力のレベルが増加
    する方向に各ガスレーザ発振装置のトリガ信号の出力時
    期を調節する演算装置 を有するレーザー装置。
  2. (2)第1のガスレーザ発振装置の出射光を第2のガス
    レーザ発振装置に入射させ第2のガスレーザ発振装置に
    おいて発生した光に重畳させて前記第2のガスレーザ発
    振装置から出射させ、さらに第2のガスレーザ発振装置
    の出射光を第3のガスレーザ発振装置に入射させ、第3
    のガスレーザ発振装置において発生した光に重畳させて
    出射させるように順次配列したガスレーザ発振装置、 前記3個のガスレーザ発振装置を所定の周期で発振させ
    るための個別のトリガ信号を前記3個のガスレーザ発振
    装置にそれぞれ与えるためのトリガ信号発生回路、 前記第3のガスレーザ発振装置の出射光の強度を検出す
    る検出手段、 検出手段の検出出力のレベルを記憶するメモリ手段、 検出出力のレベルを、メモリ手段に記憶された1周期前
    の検出出力のレベルと比較する比較手段、及び 比較手段の比較結果に基づいて検出出力のレベルが増加
    する方向に第2及び第3のガスレーザ発振装置のトリガ
    信号の出力時期を第2のガスレーザー装置及び第3のガ
    スレーザー発振装置の順序で順次調節する演算装置 を有するレーザー装置。
JP1080590A 1990-01-20 1990-01-20 レーザ装置 Pending JPH03215985A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4230496A1 (de) * 1992-09-11 1994-03-17 Bergmann Hans Wilhelm Verfahren zum Feinabtrag mit gepulster Laserstrahlung
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