JPH0419715B2 - - Google Patents
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- JPH0419715B2 JPH0419715B2 JP8842781A JP8842781A JPH0419715B2 JP H0419715 B2 JPH0419715 B2 JP H0419715B2 JP 8842781 A JP8842781 A JP 8842781A JP 8842781 A JP8842781 A JP 8842781A JP H0419715 B2 JPH0419715 B2 JP H0419715B2
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Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/102—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
- H01S3/104—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation in gas lasers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、高速レーザ出力を制御できるよう
にしたレーザ装置に関する。
にしたレーザ装置に関する。
［従来の技術］
従来のこの種の装置として、炭酸ガスレーザの
例をとつて説明する。第１図はこの炭酸ガスレー
ザの一例を示す回路図である。
例をとつて説明する。第１図はこの炭酸ガスレー
ザの一例を示す回路図である。
この第１図において、３相交流電源１０をサイ
リスタ１１Ａ〜１１Ｆにより、位相を制御して整
流し、リアクトル１２Ａ，１２Ｂとコンデンサ１
３とにより構成された平滑回路により直流にして
発振器９に出力する。
リスタ１１Ａ〜１１Ｆにより、位相を制御して整
流し、リアクトル１２Ａ，１２Ｂとコンデンサ１
３とにより構成された平滑回路により直流にして
発振器９に出力する。
発振器９は電源の１の（−）側に電流をバラン
スさせる多数のバラスト抵抗２とこれに接続され
た陰極ピン３を有し、電源１の（＋）側に接続さ
れた陽極板４との間で直流電流による連続なグロ
ー放電５を発生させる。このグロー放電中にレー
ザ媒質ガスを満たすと全反射鏡６と部分透過鏡７
との間でレーザ発振を行い、レーザ光８を出力す
る。
スさせる多数のバラスト抵抗２とこれに接続され
た陰極ピン３を有し、電源１の（＋）側に接続さ
れた陽極板４との間で直流電流による連続なグロ
ー放電５を発生させる。このグロー放電中にレー
ザ媒質ガスを満たすと全反射鏡６と部分透過鏡７
との間でレーザ発振を行い、レーザ光８を出力す
る。
第２図ａにおいて、サイリスタ点弧指令ａの時
間ｔに対する変化に対して、第２図ｂにおいて、
レーザ出力ｂの変化を示すレーザ出力指令ａの変
化に対し、レーザ出力変化ｂは応答が遅い。これ
は３相交流電源１０の周波数以上に、サイリスタ
の位相制御による応答速度を速くできないためと
リアクトル１２Ａ，１２Ｂと、コンデンサ１３で
構成される平滑回路の時定数による遅れである。
間ｔに対する変化に対して、第２図ｂにおいて、
レーザ出力ｂの変化を示すレーザ出力指令ａの変
化に対し、レーザ出力変化ｂは応答が遅い。これ
は３相交流電源１０の周波数以上に、サイリスタ
の位相制御による応答速度を速くできないためと
リアクトル１２Ａ，１２Ｂと、コンデンサ１３で
構成される平滑回路の時定数による遅れである。
この平滑回路の時定数を非常に短くすると、サ
イリスタの位相制御によるリツプルがレーザ出力
に影響し、レーザ出力変化にもリツプルが出てし
まうので、平滑回路を取り除くことができなかつ
た。
イリスタの位相制御によるリツプルがレーザ出力
に影響し、レーザ出力変化にもリツプルが出てし
まうので、平滑回路を取り除くことができなかつ
た。
［発明が解決しようとする課題］
従来のレーザ装置は以上のように構成されてい
るので、交流電源１０は一般には50Hzまたは60Hz
を使用し、さらにサイリスタなどによる位相制御
による整流回路は応答速度が遅く、またリツプル
分が多いため平滑回路を使用することによりさら
に応答が遅くなつてしまう。
るので、交流電源１０は一般には50Hzまたは60Hz
を使用し、さらにサイリスタなどによる位相制御
による整流回路は応答速度が遅く、またリツプル
分が多いため平滑回路を使用することによりさら
に応答が遅くなつてしまう。
実際の装置では応答速度は0.1秒程度になつて
しまい、高速度でレーザ出力を制御することが不
可能であるなどの欠点があつた。
しまい、高速度でレーザ出力を制御することが不
可能であるなどの欠点があつた。
また、特開昭56−42392号公報では、単一パル
ス放電電流に対して単一のレーザ出力しかなく、
パルス幅をレーザ出力に対応して変化させていな
い。
ス放電電流に対して単一のレーザ出力しかなく、
パルス幅をレーザ出力に対応して変化させていな
い。
特開昭54−100288号公報では周波数のみ変えて
もパルス幅制御をしていないから、放電電力の平
均値は変化しない。
もパルス幅制御をしていないから、放電電力の平
均値は変化しない。
特開昭55−124290号公報では、パルス・オフの
期間に放電停止するので、放電を発生するために
は、放電中の電圧に比べかなり高い放電電圧を必
要とする。従つて、パルスを出力する毎に高電圧
をかけなければならなくなり、装置が高価にな
る。
期間に放電停止するので、放電を発生するために
は、放電中の電圧に比べかなり高い放電電圧を必
要とする。従つて、パルスを出力する毎に高電圧
をかけなければならなくなり、装置が高価にな
る。
この発明は、上記の従来の欠点を除去するため
になされたもので、レーザ媒質の励起エネルギー
をパルス幅制御することにより、高速にレーザ出
力を制御できるレーザ装置を提供することを目的
とする。
になされたもので、レーザ媒質の励起エネルギー
をパルス幅制御することにより、高速にレーザ出
力を制御できるレーザ装置を提供することを目的
とする。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するために、レーザ媒質の励起
エネルギーを周波数10KHz以上のパルスによつて
パルス幅制御してレーザ出力を制御し、レーザ出
力はパルス幅に比例して変化するレーザ装置を提
供する。
エネルギーを周波数10KHz以上のパルスによつて
パルス幅制御してレーザ出力を制御し、レーザ出
力はパルス幅に比例して変化するレーザ装置を提
供する。
［実施例］
以下、この発明のレーザ装置の実施例について
図面に基づき説明する。第３図はその一実施例の
構成を示す図である。この第３図において、第１
図と同一部分には同一符号が付されている。この
第３図において、レーザ発振器９は第１図と同様
である。
図面に基づき説明する。第３図はその一実施例の
構成を示す図である。この第３図において、第１
図と同一部分には同一符号が付されている。この
第３図において、レーザ発振器９は第１図と同様
である。
このレーザ発振器９のバラスト抵抗２の各一端
には電気スイツチ１５を介して定電流源１４が接
続されており、この定電流源１４はレーザ発振器
９の陽極板４に接続されている。定電流源１４の
電流を電気スイツチ１５で電気的に制御し、電流
のパルス幅制御を行い、レーザ出力を制御するよ
うになつている。
には電気スイツチ１５を介して定電流源１４が接
続されており、この定電流源１４はレーザ発振器
９の陽極板４に接続されている。定電流源１４の
電流を電気スイツチ１５で電気的に制御し、電流
のパルス幅制御を行い、レーザ出力を制御するよ
うになつている。
第４図はこの発明のレーザ装置の動作を説明す
るためのタイムチヤートであり、第４図ｂにおけ
るｃは第４図ａのレーザ出力指令ａの変化に対
し、電気スイツチ１５によるパルス出力の時間
（ｔ）的変化であり、第４図ｃにおけるレーザ出
力変化ｄはパルス幅に比例して変化する。したが
つて、パルス幅制御周波数を高くすることによつ
て、レーザ出力変化ｄのリツプルはほとんど無視
できる。
るためのタイムチヤートであり、第４図ｂにおけ
るｃは第４図ａのレーザ出力指令ａの変化に対
し、電気スイツチ１５によるパルス出力の時間
（ｔ）的変化であり、第４図ｃにおけるレーザ出
力変化ｄはパルス幅に比例して変化する。したが
つて、パルス幅制御周波数を高くすることによつ
て、レーザ出力変化ｄのリツプルはほとんど無視
できる。
実際には、炭酸ガスレーザの反応周波数は2K
Hz程度であり、パルス幅制御周波数は10KHz以上
であるから、リツプルはほとんど無視できる値と
なる。
Hz程度であり、パルス幅制御周波数は10KHz以上
であるから、リツプルはほとんど無視できる値と
なる。
なお、上記実施例では炭酸ガスレーザの場合に
ついて説明したが、他の方式のレーザ装置であつ
てもよく、上記実施例と同様の高価を奏する。
ついて説明したが、他の方式のレーザ装置であつ
てもよく、上記実施例と同様の高価を奏する。
また、炭酸ガスレーザのガス（一般的には、ヘ
リウム、チツ素、炭酸ガス）の混合比を変えるこ
とにより、周波数応答が変わることが一般的に知
られているので、周波数応答が低くなるようなガ
ス混合比にすることにより、パルス幅制御周波数
を低くすることも可能である。
リウム、チツ素、炭酸ガス）の混合比を変えるこ
とにより、周波数応答が変わることが一般的に知
られているので、周波数応答が低くなるようなガ
ス混合比にすることにより、パルス幅制御周波数
を低くすることも可能である。
［発明の効果］
以上のように、この発明のレーザ装置によれ
ば、レーザ媒質の励起エネルギーをパルス幅制御
するようにしたので、(a)平滑回路を無くすること
ができ、(b)レーザ出力を高速応答にすることがで
き、(c)パルス幅変調した断続電流においてもレー
ザ出力が連続しており、(d)励起エネルギーが低い
時でも放電を継続できるから放電の制御において
非常に有利であり、(e)レーザ出力が断続ではなく
高低の繰返しパルスであるからレーザ溶接などを
行う時に有用であり品質の高いレーザ溶接ができ
る。
ば、レーザ媒質の励起エネルギーをパルス幅制御
するようにしたので、(a)平滑回路を無くすること
ができ、(b)レーザ出力を高速応答にすることがで
き、(c)パルス幅変調した断続電流においてもレー
ザ出力が連続しており、(d)励起エネルギーが低い
時でも放電を継続できるから放電の制御において
非常に有利であり、(e)レーザ出力が断続ではなく
高低の繰返しパルスであるからレーザ溶接などを
行う時に有用であり品質の高いレーザ溶接ができ
る。
第１図は従来のレーザ装置の一例を示す図、第
２図ａおよび第２図ｂは従来のレーザ装置の動作
を説明するためのグラフ図、第３図はこの発明の
レーザ装置の一実施例を示す図、第４図ａないし
第４図ｃはこの発明の動作を説明するためのグラ
フ図である。 ２……バラスト抵抗、３……陰極ピン、４……
陽極板、５……グロー放電、６……全反射鏡、７
……部分透過鏡、８……レーザ光、９……レーザ
発振器、１４……定電流源、１５……電気スイツ
チ。なお、図中同一符号は同一または相当部分を
示す。
２図ａおよび第２図ｂは従来のレーザ装置の動作
を説明するためのグラフ図、第３図はこの発明の
レーザ装置の一実施例を示す図、第４図ａないし
第４図ｃはこの発明の動作を説明するためのグラ
フ図である。 ２……バラスト抵抗、３……陰極ピン、４……
陽極板、５……グロー放電、６……全反射鏡、７
……部分透過鏡、８……レーザ光、９……レーザ
発振器、１４……定電流源、１５……電気スイツ
チ。なお、図中同一符号は同一または相当部分を
示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ レーザ媒質の励起エネルギーを周波数10KHz
以上のパルスによつてパルス幅制御してレーザ出
力を制御し、レーザ出力の振幅をパルス幅に比例
して変化することを特徴とするレーザ装置。 ２ パルス幅制御の周波数をレーザ出力の応答周
波数より高くしたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のレーザ装置。 ３ パルス幅制御の周波数よりもレーザ出力の応
答周波数が低くなるようなレーザガス混合比にし
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8842781A JPS57202793A (en) | 1981-06-09 | 1981-06-09 | Laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8842781A JPS57202793A (en) | 1981-06-09 | 1981-06-09 | Laser device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57202793A JPS57202793A (en) | 1982-12-11 |
| JPH0419715B2 true JPH0419715B2 (ja) | 1992-03-31 |
Family
ID=13942480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8842781A Granted JPS57202793A (en) | 1981-06-09 | 1981-06-09 | Laser device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57202793A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4794603A (en) * | 1986-07-22 | 1988-12-27 | Amanda Engineering & Service Co., Inc. | Power source for an axial-flow CO2 laser tube |
| JPS6369428A (ja) * | 1986-09-11 | 1988-03-29 | 富士電機株式会社 | パルス電源装置 |
| JPS63273378A (ja) * | 1987-04-30 | 1988-11-10 | Fanuc Ltd | レ−ザ発振装置 |
| JP2509621B2 (ja) * | 1987-05-26 | 1996-06-26 | ファナック株式会社 | レ−ザ発振装置 |
-
1981
- 1981-06-09 JP JP8842781A patent/JPS57202793A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57202793A (en) | 1982-12-11 |
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