JPH03282514A - Pockels cell driving circuit - Google Patents
Pockels cell driving circuitInfo
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- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明のレーザ共振器の内部や外部に設置され、レーザ
光のスイッチングに使用される電気光学室ｗ４素子であ
るポッケルスセルの駆動回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a drive circuit for a Pockels cell, which is an electro-optical chamber W4 element installed inside or outside a laser resonator and used for laser light switching.
〔従来の技術］
第３図は従来のポッケルスセル駆動回路の構成を示す等
価回路図である。[Prior Art] FIG. 3 is an equivalent circuit diagram showing the configuration of a conventional Pockels cell drive circuit.
高圧電＃ｉ３１が発生する高電圧（３，２Ｋｖ）は充電
抵抗３２を介してポッケルスセル３４に印加される。該
ポッケルスセル３４の高電圧が印加される一端はスイッ
チング素子３３を介して接地されており、このスイッチ
ング素子をオン、オフすることによりポッケルスセル３
４に対する高電圧の印加が１１１１されている。The high voltage (3.2 Kv) generated by the high-voltage electricity #i31 is applied to the Pockels cell 34 via the charging resistor 32. One end of the Pockels cell 34 to which a high voltage is applied is grounded via a switching element 33, and by turning this switching element on and off, the Pockels cell 3
A high voltage is applied 1111 to 4.
ポッケルスセル３４は、ポッケルスセル効果が生じる結
晶で、通常ＫＤ＊Ｐが用いられる。この結晶は、中下電
圧ＯＶのときには直線偏光の入射光をそのまま出射し、
印下電圧約３．２ Ｋ ｖで円偏光のものとし、また、
印下電圧約６．４Ｋｖで９０°偏光方向が異なった直線
偏光のものとして出射する。このため、ポッケルスセル
１５の前後に偏光板を設け、ポッケルスセル３４に印加
される電圧をスイッチング素子３３により高速に切替え
ることにより、直線偏光の光を瞬間的にスイッチングす
ることができる。高電圧を高速に印加することのできる
素子は無く、また、このような回路を構成することも難
かしいため、従来はスイッチング素子３３としてアバラ
ンシェトランジスタ。The Pockels cell 34 is a crystal in which the Pockels cell effect occurs, and KD*P is usually used. This crystal emits linearly polarized incident light as it is when the middle and lower voltages are OV,
Circularly polarized light with an applied voltage of approximately 3.2 Kv, and
The applied voltage is approximately 6.4 Kv, and the light is emitted as linearly polarized light with a 90° polarization direction. Therefore, by providing polarizing plates before and after the Pockels cell 15 and rapidly switching the voltage applied to the Pockels cell 34 using the switching element 33, linearly polarized light can be instantaneously switched. Conventionally, an avalanche transistor was used as the switching element 33 because there is no element that can apply a high voltage at high speed and it is difficult to configure such a circuit.
タライトロンまたはサイライトロンなどを用い、図示す
るようにポッケルスセル３４には定常的に高電圧を印加
し、スイッチング時には印加′：４Ｉｔｈを高速にＯｖ
に短絡していた。As shown in the figure, a high voltage is constantly applied to the Pockels cell 34 using a Talaitron or Thyraitron, and during switching, the voltage applied ': 4Ith is rapidly applied to Ov.
There was a short circuit.
このほかの駆動回路例としては、高速立ち上り特性を有
する高耐圧のパルストランスを用いて瞬間的に高電圧を
印加するものがあるが、この場合には回路構成が複雑な
ものとなっていた。Other examples of drive circuits include those that instantaneously apply a high voltage using a high-voltage pulse transformer with a high-speed rise characteristic, but in this case, the circuit configuration is complicated.
上述した従来のポッケルスセル駆動回路のうち、第３図
に示したものにおいてはポッケルスセルに定常的に高電
圧が印加されるため、ポッケルスセルが劣化しやすく、
静電気によるゴミの付着が発生しやすいという欠点があ
る。また、高耐圧のパルストランスを用いるものにおい
ては、回路構成が複雑となり、高価なものになってしま
うという欠点がある。Among the conventional Pockels cell drive circuits mentioned above, in the one shown in FIG. 3, a high voltage is constantly applied to the Pockels cell, so the Pockels cell easily deteriorates.
It has the disadvantage that dust tends to adhere to it due to static electricity. Further, in the case of using a high voltage pulse transformer, there is a drawback that the circuit structure becomes complicated and expensive.
本発明はポッケルスセルの劣化を最小限のものとし、安
価に作製することができるポッケルスセル駆動回路を実
現することを目的とする。An object of the present invention is to minimize the deterioration of the Pockels cell and to realize a Pockels cell drive circuit that can be manufactured at low cost.
本発明のポッケルスセル駆動回路は、
ポッケルスセルに対して高電圧をスイッチングして印加
するポッケルスセル駆動回路において、高電圧を出力す
る高圧電源の出力端と接地との間に順に直列に設けられ
た充電抵抗器、コンデンサおよびポッケルスセルと、
充電抵抗器とコンデンサの接続部と接地との間に設けら
れたスイッチング素子と、
スイッチング素子が開いた状態のときに、ポッケルスセ
ルの両端に電位差を生じさせないために、ポッケルセル
とコンデンサの接続部と接地との間に設けられた受動素
子とを有する。The Pockels cell drive circuit of the present invention is a Pockels cell drive circuit that switches and applies a high voltage to a Pockels cell. A charging resistor, a capacitor, a Pockels cell, a switching element provided between the charging resistor and capacitor connection and ground, and a switching element that does not create a potential difference across the Pockels cell when the switching element is open. For this purpose, a passive element is provided between the Pockel cell and the connection part of the capacitor and ground.
スイッチング素子が開いた状態のときにはコンデンサが
充電され、ポッケルスセルには電圧は叩上されない。ス
イッチング素子が閉じられるとコンデンサに蓄えれられ
た電荷が接地に流れ、コンデンジのポッケルスセル側の
端部は、極性が反転した高電圧状態におかれる。このた
め、ポッケルスセルの］ンデンシ側の端部には、さらに
極性が反転し、高圧電源と同様の塚性の電圧が印加され
ることになる。When the switching element is open, the capacitor is charged and no voltage is applied to the Pockels cell. When the switching element is closed, the charge stored in the capacitor flows to ground, and the end of the capacitor on the Pockels cell side is placed in a high voltage state with reversed polarity. For this reason, the polarity is further reversed to the end of the Pockels cell on the power supply side, and a voltage of the same magnitude as that of the high-voltage power supply is applied.
次に、本発明の実施例について図面参照して説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明のポッケルスセル駆動回路の第１の実施
例の構成を示す等価回路図である。FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing the configuration of a first embodiment of the Pockels cell driving circuit of the present invention.
本実施例は高圧電源１１．充電抵抗１２．スイッチング
素子１３．コンデンサ１４．ポッケルスセル１５および
受動素子であるインダクタンス１６により構成されてい
る。＾圧電源１１．充填抵抗１２．スイッチング素子１
３およびポッケルスセル１５の各々は、第３図に示した
高圧電源３１、充電抵抗３２．スイッチング素子３３．
ポッケルスセル３４と同様のものである。In this embodiment, the high voltage power supply 11. Charging resistance 12. Switching element 13. Capacitor 14. It is composed of a Pockels cell 15 and an inductance 16 which is a passive element. ＾Volume power supply 11. Filling resistance 12. Switching element 1
3 and Pockels cell 15 are each connected to a high voltage power source 31, a charging resistor 32, . Switching element 33.
This is similar to the Pockels cell 34.
充電抵抗１２．コンテン４ノ１４およびポッケルスセル
１５は高圧電源１１の出力端と接地との間に直列に設け
られている。充電抵抗１２とコンデンサ１４の接続部分
はスイッチング素子３３を介して接地され、また、イン
ダクタンス１６は、ポッケルスセル１５のコンデンサ１
４に接続する接続端と接地との間に並列に設けられてい
る。Charging resistance 12. The content 4 and the Pockels cell 15 are provided in series between the output end of the high voltage power supply 11 and ground. The connecting portion between the charging resistor 12 and the capacitor 14 is grounded via the switching element 33, and the inductance 16 is connected to the capacitor 1 of the Pockels cell 15.
4 and the ground.
次に、本実施例の動作について説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.
スイッチング素子１３が図示のように開いた状態のとき
には、コンデンサ１４は充電抵抗１２を介して供給され
る高圧電源１１の出力電圧により充電される。このとき
にポッケルスセル１５の両端にかかる電圧は、並列に設
けられたインダクタンス１６のインダクタンスが無視で
きるほど小さな（数ｐＨ）ものであるため、Ｏｖとなり
電位差は生じない。次に、アバランシェトランジスタあ
るいはクライト［１ン等が用いられるスイッチング素子
１３が閉じられると、コンデンサ１４に蓄えられた電荷
に相当する電ｉｌｌがスイッチング素子１３を通って接
地に短時間のうちに流れるため」ンテン４，１１４のポ
ッケルスセル１５側の端部電圧は充電電圧である高圧電
源１１の出力電圧とほぼ同電圧のものとなり、極性のみ
が反転したものとなる。また、ポッケルスセル１５のコ
ンデンサ１４側の端部電圧の極性は上記コンデンサ１４
の端部電圧の極性がざらに反転したものとなり、その大
きさはコンデンサ１４およびポッケルスセル１５の静電
容量に応じて決定される。通常、ポッケルスセル静電容
１１０〜２０ｐＨ程度のものであるが、本実施例のもの
においては途中のケーブルあるいは構造のストレートキ
ャパシタンスを考慮してコンデンサ１４の容量を５０〜
１００ＰＦとすることで高圧電源１１の出力電圧と同程
度のものにすることができた。When the switching element 13 is in the open state as shown, the capacitor 14 is charged by the output voltage of the high voltage power supply 11 supplied via the charging resistor 12. At this time, the voltage applied across the Pockels cell 15 is Ov, and no potential difference occurs because the inductance of the inductance 16 provided in parallel is so small (several pH) that it can be ignored. Next, when the switching element 13, such as an avalanche transistor or a cryotype, is closed, an electric charge corresponding to the charge stored in the capacitor 14 flows through the switching element 13 to ground in a short time. The voltage at the end of the antenna 4, 114 on the Pockels cell 15 side is approximately the same voltage as the charging voltage, which is the output voltage of the high-voltage power supply 11, and only the polarity is reversed. Furthermore, the polarity of the voltage at the end of the Pockels cell 15 on the capacitor 14 side is
The polarity of the terminal voltage is roughly inverted, and its magnitude is determined according to the capacitance of the capacitor 14 and the Pockels cell 15. Normally, the Pockels cell capacitance is about 110 to 20 pH, but in this example, the capacitance of the capacitor 14 is set to 50 to 20 pH, taking into consideration the straight capacitance of the intermediate cable or structure.
By setting it to 100PF, it was possible to make the output voltage comparable to the output voltage of the high voltage power supply 11.
この後、スイッチング素子１３が再度開状態となると、
コンデンサ１４は充電されるが、このときの充電時間は
インダクタンス１６は無視でき、初めのものと同じであ
る。After this, when the switching element 13 becomes open again,
The capacitor 14 is charged, but the charging time at this time is the same as the initial one, since the inductance 16 can be ignored.
このように、本実施例のものにおいては、ポッケルスセ
ルは定常的にＯＶに置かれるため、素子の劣化かやゴミ
の付着等が低減された。As described above, in this example, since the Pockels cell is constantly placed in the OV, deterioration of the element and adhesion of dust are reduced.
第２図は本発明の第２の実施例の構成を示す等価回路図
である。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing the configuration of a second embodiment of the present invention.
本実施例は第１図中の受動素子であるインダクタンス１
６を抵抗２６に置き換えたものである。In this embodiment, the inductance 1, which is a passive element in FIG.
6 is replaced with a resistor 26.
この他の構成は第１図の実施例と同様であるため、第１
図と同じ番号を付し、説明は省略する。Since the other configuration is the same as that of the embodiment shown in FIG.
The same numbers as in the figure are given, and the explanation is omitted.
本実施例におけるスイッチング動作は第１の実施例のも
のと同様に行なわれる。インダクタンス１６が抵抗２６
に置換されているため、スイッチング素子１３が一度閉
じた後に開かれたとぎのコンデンサ１４の充電時間は第
１図に示したものよりも長くなるが、外形を小さくする
ことができた。The switching operation in this embodiment is performed in the same manner as in the first embodiment. Inductance 16 is resistance 26
1, the charging time of the capacitor 14 when the switching element 13 is once closed and then opened is longer than that shown in FIG. 1, but the external size can be reduced.
以上説明したように本発明は、コンデンサを介して電圧
を印加することにより、ポッケルスセルに対して従来と
同様なスイッチング素子を用いてＯＶから瞬間的に高電
圧を印加することができ、ポッケルスセルに対する印加
電圧を定常的にＯ■とすることができる。このため、ポ
ッケルスセルの劣化が低減され、ゴミ薄の付着も改＠さ
れたポッケルスセル駆動回路を安価に大川することがで
きる効果がある。As explained above, the present invention makes it possible to instantaneously apply a high voltage from OV to the Pockels cell using a conventional switching element by applying a voltage through a capacitor. The applied voltage can be constantly set to O■. Therefore, the Pockels cell deterioration is reduced, and the Pockels cell drive circuit, which is improved in terms of dust adhesion, can be manufactured at a low cost.
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１の実施例の構成を示す等価回路図
、第２図は本発明の第２の実施例の構成を示す等価回路
図、第３図は従来例の構成を示す等価回路図である。
１１・・・高圧電源、 １２・・・充電抵抗、１
３・・・スイッチング素子、
１４・・・コンデンサ、 １５・・・ポッケルスセ
ル、１６・・・インダクタ、 ２６・・・抵抗。[Brief Description of the Drawings] Fig. 1 is an equivalent circuit diagram showing the configuration of the first embodiment of the present invention, Fig. 2 is an equivalent circuit diagram showing the configuration of the second embodiment of the invention, and Fig. 3 is an equivalent circuit diagram showing the configuration of the second embodiment of the present invention. 1 is an equivalent circuit diagram showing the configuration of a conventional example. 11... High voltage power supply, 12... Charging resistor, 1
3... Switching element, 14... Capacitor, 15... Pockels cell, 16... Inductor, 26... Resistor.
Claims (1)
印加するポッケルスセル駆動回路において、前記高電圧
を出力する高圧電源の出力端と接地との間に順に直列に
設けられた充電抵抗器、コンデンサおよびポッケルスセ
ルと、 前記充電抵抗器と前記コンデンサの接続部と接地との間
に設けられたスイッチング素子と、前記スイッチング素
子が開いた状態のときに、前記ポッケルスセルの両端に
電位差を生じさせないために、前記ポッケルセルと前記
コンデンサの接続部と接地との間に設けられた受動素子
とを有することを特徴とするポッケルスセル駆動回路。[Claims] 1. In a Pockels cell drive circuit that switches and applies a high voltage to a Pockels cell, a plurality of circuits are provided in series in order between the output end of a high voltage power supply that outputs the high voltage and the ground. a charging resistor, a capacitor, and a Pockels cell; a switching element provided between a connection between the charging resistor and the capacitor and ground; A Pockels cell drive circuit comprising a passive element provided between the connection portion of the Pockels cell and the capacitor and ground in order to prevent a potential difference from occurring.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8403490A JPH03282514A (en) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | Pockels cell driving circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8403490A JPH03282514A (en) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | Pockels cell driving circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03282514A true JPH03282514A (en) | 1991-12-12 |
Family
ID=13819248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8403490A Pending JPH03282514A (en) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | Pockels cell driving circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03282514A (en) |
-
1990
- 1990-03-30 JP JP8403490A patent/JPH03282514A/en active Pending
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