JPH0456479B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0456479B2
JPH0456479B2 JP58160656A JP16065683A JPH0456479B2 JP H0456479 B2 JPH0456479 B2 JP H0456479B2 JP 58160656 A JP58160656 A JP 58160656A JP 16065683 A JP16065683 A JP 16065683A JP H0456479 B2 JPH0456479 B2 JP H0456479B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
laser beam
output
photodetector
integrating sphere
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58160656A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6052072A (ja
Inventor
Yoshihide Kanehara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP16065683A priority Critical patent/JPS6052072A/ja
Publication of JPS6052072A publication Critical patent/JPS6052072A/ja
Publication of JPH0456479B2 publication Critical patent/JPH0456479B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • 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
    • H01S3/134Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation in gas lasers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、レーザ装置から出力するレーザ光
を高速度応答で制御するレーザ出力制御装置に関
するものである。
〔従来技術〕
従来この種のレーザ装置のレーザ光検出器とし
ては、第1図に示すものがあつた。第1図は従来
のレーザ光検出器を示す概略構成図である。図に
示す様なレーザ光検出器16において、放熱器1
とレーザ光吸収板3との間に熱電対(サーマパイ
ル)2が密着して配設されており、レーザ光4を
レーザ光吸収板3を当てると、このレーザ光吸収
板3の温度が上昇し、熱電対2を通つて放熱器1
に熱が流れる。このため、レーザ光吸収板3と放
熱器1との間には温度差が生じ、熱電対2はこの
温度差に比例した熱起電力を発生することになる
ので、熱電対2の出力電圧を増幅器5によつて増
幅し、レーザ光4の強度を示す出力信号6を得る
ことにより、レーザ光4の強度を測定することが
できる。
従来のレーザ光検出器16は以上の様に構成さ
れているので、レーザ光4を受けてレーザ光吸収
板3の温度が上昇するのに時間を要し、また、レ
ーザ光吸収板3から熱電対2を通り放熱器1に熱
が流れる時、熱平衡状態になるまでさらに時間を
要していた。したがつて、レーザ光4がレーザ光
吸収板3に当たつてから、増幅器5の出力信号6
が安定した一定値に達するのに、通常約1〜10秒
程度の時間がかかり、その応答速度が遅いもので
あつた。
第2図は従来の炭酸ガスレーザ装置におけるレ
ーザ出力制御装置の一例を示す概略構成図であ
る。図に示す様に、容器7内には炭酸ガスを含む
レーザ媒質ガス8を満し、1対の電極9A,9B
に電源10より高電圧を印加し、放電11を生成
してレーザ媒質ガス8を励起する。また、全反射
鏡12と部分透過鏡13を放電11をはさんで対
向して設置することによりレーザ発振を発生さ
せ、部分透過鏡13側よりレーザ光14を外部に
出力する。一方、全反射鏡12はレーザ光14の
ほとんどを反射するが、約1%程度は透過する性
質を有する。そして、全反射鏡12側より出力さ
れる検出レーザ光15はレーザ光14の強度に比
例するため、検出レーザ光15をレーザ光検出器
16により電気信号に変換し、このレーザ光検出
器16の出力と所定のレーザ光の出力指令値17
とを比較して、その誤差信号を増幅器18により
増幅し、電源10の出力電圧又は出力電流を制御
することにより、レーザ媒質ガス8の励起強度を
制御し、これにより、レーザ光14の強度をほぼ
一定に保持することができる。
上記した従来のレーザ出力制御装置において、
レーザ光14の出力が約1000ワツト(W)のもの
では、全反射鏡12側の検出レーザ光15の出力
は約20〜50ワツト程度である。また、炭酸ガスレ
ーザ装置におけるレーザ光の波長は10.6μmの遠
赤外光であり、この波長を直接に検出するものと
しては、上記第1図に示す様な熱電対2を使用し
たレーザ光検出器16が一般的であつて、その検
出精度も高い。しかるに、上記第1図に示すレー
ザ光検出器16は、熱平衡状態になるまでに約1
〜10秒程度の時間の時間がかかり、その応答速度
が非常に遅かつた。この様な応答速度の遅いレー
ザ装置では、切断、焼入れ、溶接などのレーザ加
工において、所定のレーザ光の出力指令値17に
対するレーザ光14の出力応答性が悪く、このた
め、加工不良となる事故の発生することが多いと
いう欠点があつた。また、所定のレーザ光の出力
指令値17が急に高くなり、レーザ光14の出力
が十分に強く増大されても、レーザ光検出器16
の応答速度が遅いために、レーザ光14が十分に
強く出力されていないと判断し、増幅器18を通
じて電源10の出力をさらに高くする様に作用す
るため、電源10を過負荷にしたり、各電極9
A,9Bを劣化させたり、全反射鏡12又は部分
透過鏡13を破損したりするなどの重大な欠点が
あつた。
〔発明の概要〕
この発明は、上記の様な従来のものの欠点を改
善する目的でなされたもので、レーザ光の一部を
取り出す手段と、この手段により取り出されたレ
ーザ光を均一に減光されたレーザ光とするため、
入射されたレーザ光を乱反射させるように内面が
凹凸形状に形成され、この内面で入射されたレー
ザ光を多数の反射を繰り返して均一に拡散する積
分球と、この積分球からのレーザ光の出力を検出
する、レーザ光吸収体、熱電対、及び放熱器から
なるレーザ光検出器と、このレーザ光検出器の出
力に基づき、レーザ光の強度を制御するレーザ出
力制御手段とを備えることにより、レーザ光の出
力を高速度で応答制御できるレーザ出力制御装置
を提供するものである。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の実施例を図について説明す
る。第3図はこの発明の一実施例であるレーザ出
力制御装置に適用されるレーザ光検出器を示す概
略構成図である。図に示す様なレーザ光検出器1
9において、放熱器20にはレーザ光吸収膜21
を設けた微小な熱電対22が密着して配設されて
いる。熱電対22は微小であるため、レーザ光2
3はレンズ24により集光してレーザ光吸収膜2
1に入射する。レーザ光吸収膜21と放熱器20
との間には温度差が生じ、熱電対22はこの温度
差に比例した熱起電力を発生することになるの
で、出力端子25に信号を出力する。ここで、微
小な熱電対22の寸法は、約1mm以下の大きさと
することにより、熱平衡時定数は約10〜100ミリ
秒程度にすることができ、このため、高速度で応
答することが可能となる。ただし、許容されるレ
ーザ光23の強度は、約10〜100ミリワツトと非
常に低い値である。
第4図はこの発明の一実施例であるレーザ出力
制御装置に適用される積分球の動作を示す説明図
である。図に示す様に、レーザ光27は積分球2
6の入力ポート28から入射される。積分球26
の内面は、入射されたレーザ光27を乱反射させ
る様に凹凸形状に形成されており、金メツキ等の
全反射膜がコーテイングされているので、入射さ
れたレーザ光27は積分球26の内面で多数の反
射を繰り返して均一に拡散されるため、積分球2
6に微小な孔の出力ポート29を設けることによ
り、入射されたレーザ光27に比例し、かつ十分
に均一に減光されたレーザ光30を外部に出力す
ることができる。例えば、積分球26の内径を約
120mm、内面の反射率を約95%とし入射されたレ
ーザ光27のビーム径を約12.5mm、出力ポート2
9の径を約1mmとすれば、出力ポート29には入
射されたレーザ光27の約1/1000に均一に減光さ
れたレーザ光30が得られる。この均一に減光さ
れたレーザ光30は、入射されたレーザ光27の
ビーム径、ビームモード、入射角度、偏光方向等
には無関係であるという特長を有している。
第5図はこの発明の一実施例であるレーザ出力
制御装置を示す概略構成図で、第2図と同一部分
は同一符号を用いて表示してあり、その詳細な説
明は省略する。図に示す様に、全反射鏡12側よ
り出力される検出レーザ光15は、積分球26の
入力ポート28から内部に入射させる。また、積
分球26の出力ポート29にはレーザ光検出器1
9を設置する。この様な構成において、例えば検
出レーザ光15が約20〜50ワツトであるとする
と、レーザ光検出器19には約1/1000に均一に減
光された約20〜50ミリワツトのレーザ光30が入
力される。このレーザ光30の強度は、レーザ光
検出器19に適したものであるので、レーザ光検
出器19を焼損する様なことが無い。さて、レー
ザ光検出器19の出力と所定のレーザ光の出力指
令値17とを比較して、その誤差信号を増幅器1
8により増幅し、電源10の出力電圧又は出力電
流を制御することにより、レーザ媒質ガス8の励
起強度を制御し、これにより、レーザ光14の強
度を高速度応答によつてほぼ一定に保持すること
ができる。
第6図はこの発明の他の実施例であるレーザ出
力制御装置の主要部を示す概略構成図である。第
6図に示されるレーザ出力制御装置では、部分透
過鏡13側から出力されるレーザ光14の1部を
ビームスプリツタ31により取り出し、これを積
分球26の入力ポート28に入射させ、積分球2
6の出力ポート29にはレーザ光検出器19を設
置する様に構成したものである。その他の構成
は、上記第5図に示されるものと同様に構成され
ており、上記実施例と同様の効果を奏する。
また、上記各実施例のレーザ光検出器19とし
ては、金ゲルマ素子、水銀・カドミウム・テルラ
イド素子、焦電効果素子等の高速度応答素子を使
用すれば、さらに高速度応答で制御することがで
きる。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明した様に、レーザ出力制御
装置において、レーザ光吸収体、熱電対、及び放
熱器により構成されるレーザ光検出器を用いてレ
ーザ出力制御を行うものにおいて、上記レーザ光
検出器へのレーザ光の入射を積分球を介して行う
ようにしたので、均一に減光されたレーザ光は、
積分球に入射されたレーザ光のビーム径、ビーム
モード、入射角度、偏光方向等に無関係となるた
め、レーザ光検出器の光軸合わせ等は不必要で、
無調整とすることができると共に、レーザ光検出
器を焼損させることが無い効果がある。また、レ
ーザ光の出力を高速度で応答制御することが可能
となるので、特に、レーザ加工に好適な高性能な
レーザ装置におけるレーザ出力制御装置が得られ
るという優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のレーザ光検出器を示す概略構成
図、第2図は従来の炭酸ガスレーザ装置における
レーザ出力制御装置の一例を示す概略構成図、第
3図はこの発明の一実施例であるレーザ出力制御
装置に適用されるレーザ光検出器を示す概略構成
図、第4図はこの発明の一実施例であるレーザ出
力制御装置に適用される積分球の動作を示す説明
図、第5図はこの発明の一実施例であるレーザ出
力制御装置を示す概略構成図、第6図はこの発明
の他の実施例であるレーザ出力制御装置の主要部
を示す概略構成図である。 図において、1,20……放熱器、2,22…
…熱電対、3……レーザ光吸収板、4,14,2
3,27,30……レーザ光、5,18……増幅
器、6……出力信号、7……容器、8……レーザ
媒質ガス、9A,9B……電極、10……電源、
11……放電、12……全反射鏡、13……部分
透過鏡、15……検出レーザ光、16,19……
レーザ光検出器、17……出力指令値、21……
レーザ光吸収膜、24……レンズ、25……出力
端子、26……積分球、28……入力ポート、2
9……出力ポート、31……ビームスプリツタで
ある。なお、各図中、同一符号は同一、又は相当
部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 レーザ光の一部を取り出す手段と、この手段
    により取り出されたレーザ光を均一に減光された
    レーザ光とするため、入射されたレーザ光を乱反
    射させるように内面が凹凸形状に形成され、この
    内面で入射されたレーザ光を多数の反射を繰り返
    して均一に拡散する積分球と、この積分球からの
    レーザ光の出力を検出する、レーザ光吸収体、熱
    電対、及び放熱器からなるレーザ光検出器と、こ
    のレーザ光検出器の出力に基づき、レーザ光の強
    度を制御するレーザ出力制御手段とを備えたこと
    を特徴とするレーザ出力制御装置。
JP16065683A 1983-09-01 1983-09-01 レ−ザ出力制御装置 Granted JPS6052072A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16065683A JPS6052072A (ja) 1983-09-01 1983-09-01 レ−ザ出力制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16065683A JPS6052072A (ja) 1983-09-01 1983-09-01 レ−ザ出力制御装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20314785A Division JPS6175224A (ja) 1985-09-13 1985-09-13 輻射熱エネルギー検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6052072A JPS6052072A (ja) 1985-03-23
JPH0456479B2 true JPH0456479B2 (ja) 1992-09-08

Family

ID=15719647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16065683A Granted JPS6052072A (ja) 1983-09-01 1983-09-01 レ−ザ出力制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6052072A (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0760912B2 (ja) * 1986-03-28 1995-06-28 三菱電機株式会社 レ−ザ出力制御装置
JPH02145486U (ja) * 1989-05-11 1990-12-10
JP5361814B2 (ja) * 2010-07-07 2013-12-04 三菱電機株式会社 レーザ加工装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS552012A (en) * 1978-06-21 1980-01-09 Hitachi Ltd Printing machine
JPS57202794A (en) * 1981-06-09 1982-12-11 Mitsubishi Electric Corp Controlling device for laser output

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS552012A (en) * 1978-06-21 1980-01-09 Hitachi Ltd Printing machine
JPS57202794A (en) * 1981-06-09 1982-12-11 Mitsubishi Electric Corp Controlling device for laser output

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6052072A (ja) 1985-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3192161B2 (ja) 放射による被加熱物体温度の非接触測定方法およびシステム
JPH0456479B2 (ja)
US7614716B2 (en) Apparatus discriminating type of recording medium and method of discriminating type of recording medium
US4949345A (en) Method and apparatus for reducing the effect of random polarization on the power/energy output of lasers
JPS5842637B2 (ja) レ−ザシユツリヨクアンテイカソウチ
JPH0234468B2 (ja)
US4019381A (en) Transparent optical power meter
US3887471A (en) Transmitting power meter for measurement of radiation
JPS5930004A (ja) 膜厚測定装置
JPS617677A (ja) レ−ザ出力制御装置
JPS6175224A (ja) 輻射熱エネルギー検出装置
JPS62226684A (ja) レ−ザ出力制御装置
JP2003075877A (ja) レーザ光源及び非線型光学素子の温度制御方法
JP2584209B2 (ja) レ−ザ出力制御装置
US20020141463A1 (en) Optical feedback system
JPH0829252A (ja) レーザ出力検出装置
JPH02138783A (ja) 周波数安定レーザの共振器長のアクテイブな熱安定化のためのシステムの切換えの瞬間を決定するための方法および装置
JP2000317658A (ja) レーザ加工装置
JPH0411315B2 (ja)
JPS60217682A (ja) レ−ザ出力制御装置
JPH05243664A (ja) 半導体レーザ装置
JPH04175616A (ja) レーザ光モニタ装置
JP3253332B2 (ja) レーザ出力測定装置
JPS63104491A (ja) レ−ザ装置
JPH0458890B2 (ja)