JPH0562061U - Ｑスイッチｙａｇレーザ用パルス抜け検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高速繰返しレーザ発振においても、パルス抜け
を確実に検出し、誤動作を防止する。 【構成】外部よりレーザ光を発振させるための信号入力
回路と、実際に発振されたレーザ光を検出する高速検出
回路と、これら２回路の出力パルス数を実時間で比較す
る比較回路と、信号入力回路に入力信号（パルス）が入
力される時間間隔を監視する回路と、入力信号（パル
ス）を一定の間無効とするタイマ回路とを備え、高速検
出回路により、発振されたレーザ光を直接検出し、入力
信号と実時間で比較する構成とし、２０ｋＨｚ以上での
高速繰返しＱスイッチパルス発振でも、１パルスの抜け
又は、出力低下を確実に監視できる。また、入力回路に
付加された入力信号の時間間隔の監視回路と、入力信号
を一定の間、無効とするタイマとの組合せにより、初期
パルス抑制の制御が行なわれても、誤ってアラームを発
■生することが無く正しい監視ができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ＱスイッチＹＡＧレーザのパルス抜け検出器に関し特に、音響光学 効果を用いたＱスイッチＹＡＧレーザのパルス抜け検出器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、レーザ出力のパルス抜け検出器は、主にパルスレーザ用であり、レーザ 発振用入力信号（パルス）と、レーザ発振出力又は、フラッシュランプの発光と を単純に比較して、もしレーザ発振用入力信号に対してレーザ発振出力又はフラ ッシュランプ発光信号が少ない場合には、レーザ出力異常又は、フラッシュミス 等のアラームを発生し、レーザ加工機として使用している場合に、外部の搬送部 分の制御系を停止させる等の処置を行っていた。

【０００３】 又連続励起に超音波Ｑスイッチ素子を組み合せたレーザでは、高速な繰り返し のため一般的には、パルス毎の抜け検出は行なわず、出力の平均値の低下でアラ ーム検出を行っているのが現状である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

これら従来のパルス抜け検出器では、特に連続励起レーザに超音波Ｑスイッチ 素子を組み合せて、高速繰返し（１０ｋＨｚ以上）で発振させた場合に、問題が あった。すなわち、ＹＡＧレーザでは、１０ｋＨｚ以上の高速繰返し発振では、 図３に示すように、共振器内部のゲインが低下して、出力パルスのピーク値が１ パルス毎に振幅変動を起したり、変動の値が非常に大きなものとなる。さらに繰 返し周波数が高くなると、極端な場合にはパルス抜けに近い状態となることもあ りえる。又、ＹＡＧレーザでは、繰返し周波数が１．５ｋＨｚ付近を境に徐々に ピーク値が落ちてくるので、レーザ加工で問題となる場合には、レーザ入力信号 が入ってから少しの間レーザ光を非常に低いレベルで発振させてから、パルス発 振に移行し、初期パルスのピークが大きくなることを抑制する方法が用いられて いる（初期パルス制御）。

【０００５】 しかし、このような場合に従来のパルス抜け検出器と組合せると、１０ｋＨｚ 以上の高速繰返しでは、検出器の応答が十分でないために１パルスの抜けが検出 されなかったり、ホトダイオードをディテクタに用いたパルス抜け検出器でも、 初期パルス制御を行った場合には、アラームが発生してしまうという欠点があっ た。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案のパルス抜け検出器では、外部よりレーザ光を発振させるための信号入 力回路と、実際に発振されたレーザ光を検出する高速検出回路と、これら２回路 の出力パルス数を実時間で比較する比較回路と、信号入力回路に入力信号（パル ス）が入力される時間間隔を監視する回路と、入力信号（パルス）を一定の間、 無効とするタイマ回路とを備えている。

【０００７】

【実施例】

次に本考案について図面を参照して説明する。図１は本考案の一実施例のパル ス抜け検出器の回路構成を示すブロック図である。

【０００８】 図１でまず、図２（ａ）に示す外部からの入力信号Ａは、信号入力回路１に入 る。ここで入力信号（パルス）は、入力信号無効タイマ２及び入力信号時間間隔 監視回路３によりその出力が禁止されたり、そのまま通過されたりした後でアッ プダウンカウンタ８のアップ入力へ入力される。一方、高速フォトダイオードを 用いたディテクタ４で検出されたレーザ光信号Ｂ（図２（ｂ））は、レーザ光入 力波形整形回路５に入る。この回路で増幅及び波形整形が行なわれた後アナログ コンパレータ６でしきい値設定のボリュームにより、出力レベルが決定される。 その後で、ワンショット・パルス発生器７ｃを経てアップダウンカウンタ８のダ ウン入力に入力される。もし、上記の構成において、入力信号Ａ（Ｑスイッチ発 振の外部入力と同じ信号）が入り、Ｑスイッチ発振のレーザが出射された場合に 、正常な状態であれば、入力信号Ａと、検出されたレーザ光の信号Ｂは等しいの で、アップダウンカウンタ８の出力は、最小ビットが瞬時に「０」から「１」に なるが、すぐに「０」に戻り、定常的には「０」となる。しかし、異常な状態、 すなわち、パワー変動が非常に大きな場合や、パルス抜けが起った場合には、入 力信号Ａに対して、検出されたレーザ光の信号Ｂの数が減るので、アップダウン カウンタ８の出力は「１」より大きくなり、比較器９は設定入力１０とアップダ ウンカウンタ８の出力とを比較して、それ以上の場合（入力信号Ａ〉レーザ信号 Ｂ）には、図２（ｃ）に示すように、アラーム信号１１を発生させる。

【０００９】 また、初期パルス制御を行った場合でも入力信号時間間隔監視回路３により、 入力信号Ａのパルス列が一定の時間以上空いた時には入力信号無効タイマ２を動 作させて、このタイマ時間の入力信号Ａを禁止して、比較器９からのアラーム信 号１１の発生を防ぐことが可能である。

【００１０】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案のパルス抜け検出器では、高速検出回路により、 発振されたレーザ光を直接検出し、入力信号と実時間で比較するために、２０ｋ Ｈｚ以上での高速繰返しＱスイッチパルス発振でも、１パルスの抜け又は、出力 低下を確実に監視できるという効果を有する。

【００１１】 また、入力回路に付加された入力信号の時間間隔の監視回路と、入力信号を一 定の間、無効とするタイマとの組合せにより、初期パルス抑制の制御が行なわれ ても、誤ってアラームを発生することが無く正しい監視ができるという効果も有 する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例のブロック図。

【図２】初期パルス制御が行なわれた場合の入出力信号
のタイムチャートを示す図。

【図３】高速繰返しのＱスイッチ発振の場合のレーザ光
の尖頭値の変化を示すタイムチャート図。

【符号の説明】

１ 信号入力回路 ２ 入力信号無効タイマ ３ 入力信号時間間隔監視回路 ４ ディテェクタ及びプリアンプ ５ レーザ光入力波形整形回路 ６ アナログコンパレータ ７ａ〜ｃ ワンショットパルス発生器 ８ アップダウンカウンタ ９ 比較器 １０ 設定入力 １１ アラーム出力

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光を発振させるための信号を入力
   する回路と、実際に発振されたレーザ光を検出する高速
   検出回路と、前記２回路の出力パルス数を比較し、アラ
   ームを発生させる比較回路と、該入力回路に入力される
   信号の時間間隔を監視する回路と、入力信号を一定の間
   無効とするタイマとを備えることを特徴とするＱスイッ
   チＹＡＧレーザ用パルス抜け検出器。