JPH07154020A - Laser output control method - Google Patents

Laser output control method

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JPH07154020A
JPH07154020A JP32976793A JP32976793A JPH07154020A JP H07154020 A JPH07154020 A JP H07154020A JP 32976793 A JP32976793 A JP 32976793A JP 32976793 A JP32976793 A JP 32976793A JP H07154020 A JPH07154020 A JP H07154020A
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JP
Japan
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laser output
output
signal
laser
pulse
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Application number
JP32976793A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Kotani
弘幸 小谷
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Daihen Corp
Original Assignee
Daihen Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain a stabilized output having short rising and falling times by operating a current feedback control system having high response from the start of rising of pulse whereas feeding a micro discharge current under open loop control from the start of falling of pulse until the end of laser output thereby suppressing fluctuation in the waveform at the time of rising. CONSTITUTION:A comparator 13 compares a signal, obtained by averaging a reference pulse signal from a laser output reference signal generator 11 through an average value operating unit 12, with a feedback signal of laser output from an average value operating unit 10. The difference is amplified by an error amplifier 14 and a laser output feedback control loop is operated to sustain a constant average value of laser output. An electronic switch 19 is turned OFF from the start of falling of the output pulse signal from a multiplier 15 and the current feedback control loop is opened. Consequently, an open loop control system is operated by an output signal from a base current reference signal generator 21.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、パルス状のレーザ出力
基準信号に基づく炭酸ガスレーザ発振器のレーザ出力と
放電管内の放電電流とをフィードバック制御するレーザ
出力制御方法の改善に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a laser output control method for feedback controlling the laser output of a carbon dioxide gas laser oscillator based on a pulsed laser output reference signal and the discharge current in a discharge tube.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は、従来の炭酸ガスレーザ発振器の
レーザ出力制御装置のブロック図である。同図におい
て、レーザ発振器1の放電管2内にレーザガスが供給さ
れ、高電圧直流電源22よりアノード電極3とカソード
電極4との間に高電圧が印加されて、レーザガスを放電
させ、放電により励起したレーザ光7が出力鏡5より出
力される。ここで、レーザ光7の出力をP、放電管2を
流れる放電電流をIとすると、この関係は図4のように
なる。放電電流Iがレーザ出力開始電流I0 を越える
と、レーザ出力Pは放電電流Iが増加するにつれ単調に
増加する。従って、放電電流Iを制御することによっ
て、レーザ出力Pを制御することが可能であり、放電電
流Iをパルス状にすれば、レーザ出力Pもパルス状にす
ることができる。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is a block diagram of a conventional laser output controller for a carbon dioxide gas laser oscillator. In the figure, a laser gas is supplied into a discharge tube 2 of a laser oscillator 1, and a high voltage is applied between an anode electrode 3 and a cathode electrode 4 from a high voltage DC power source 22 to discharge the laser gas and excite it by the discharge. The laser light 7 is output from the output mirror 5. Here, when the output of the laser light 7 is P and the discharge current flowing through the discharge tube 2 is I, this relationship is as shown in FIG. When the discharge current I exceeds the laser output start current I0, the laser output P monotonically increases as the discharge current I increases. Therefore, it is possible to control the laser output P by controlling the discharge current I. If the discharge current I is pulsed, the laser output P can also be pulsed.

【0003】レーザ光7をモニタするためのパワーモニ
タ用レーザ光8がパワーモニタ鏡6より出力され、レー
ザ出力検出器9に入力される。レーザ出力検出器9を出
力した信号(図5(b))は比較器13にフィードバッ
クされて、レーザ出力基準信号発生器11から出力され
るパルス信号(図5(a))と比較される。比較器13
の出力信号は、誤差増幅器14を経て比較器17に入力
され、放電管2を流れる放電電流I(図5(d))を検
出する放電電流検出器23の出力信号と比較される。比
較器17の出力信号は誤差増幅器18で増幅されて高電
圧直流電源22に入力され、レーザ出力基準信号発生器
11の出力信号を基準としてレーザ出力検出器9からの
フィードバック信号がレーザ出力基準信号発生器11の
出力信号に一致するようにフィードバック制御されると
ともに、高電圧直流電源22の出力電流即ち放電電流I
が誤差増幅器14の出力信号(図5(c))に一致する
ようにフィードバック制御される。
A power monitor laser beam 8 for monitoring the laser beam 7 is output from the power monitor mirror 6 and input to a laser output detector 9. The signal output from the laser output detector 9 (FIG. 5B) is fed back to the comparator 13 and compared with the pulse signal (FIG. 5A) output from the laser output reference signal generator 11. Comparator 13
Is output to the comparator 17 through the error amplifier 14 and is compared with the output signal of the discharge current detector 23 that detects the discharge current I (FIG. 5D) flowing through the discharge tube 2. The output signal of the comparator 17 is amplified by the error amplifier 18 and input to the high voltage DC power supply 22, and the feedback signal from the laser output detector 9 is used as a reference for the output signal of the laser output reference signal generator 11. Feedback control is performed so as to match the output signal of the generator 11, and the output current of the high-voltage DC power supply 22, that is, the discharge current I
Is feedback-controlled so that the output signal of the error amplifier 14 coincides with the output signal (FIG. 5C).

【0004】ここではレーザ出力Pを一定に制御するフ
ィードバック制御系をレーザ出力フィードバック制御
系、また放電電流Iを一定に制御するフィードバック制
御系を電流フィードバック制御系と称する。このように
従来のレーザ出力制御装置では、レーザ出力フィードバ
ック制御系のループ内にマイナーループとして電流フィ
ードバック制御系を有しており、レーザ出力基準信号発
生器11から出力されるパルス信号を基準としてレーザ
発振器の放電管内の放電電流Iを制御することによりレ
ーザ出力制御が行える。
A feedback control system for controlling the laser output P at a constant level is called a laser output feedback control system, and a feedback control system for controlling the discharge current I at a constant level is called a current feedback control system. As described above, the conventional laser output control device has the current feedback control system as a minor loop in the loop of the laser output feedback control system, and uses the pulse signal output from the laser output reference signal generator 11 as a reference. The laser output can be controlled by controlling the discharge current I in the discharge tube of the oscillator.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】炭酸ガスレーザ発振器
が出力するレーザ光7の波長は約10μmであり、この
波長のレーザ出力Pを検出する素子としては、大きく2
つのグループに分かれる。ひとつは、レーザ出力Pの検
出時間が短いHgCdTeを用いた光導電型検出器であるが、
高価なためレーザ出力制御装置ではほとんど用いられて
いない。他のグループは、ボロメータ、サーモパイル等
を用いた熱型検出器であり、安価であるが、レーザ出力
Pの検出時間が数m秒より長い。一般に従来の装置で
は、レーザ出力検出器9として安価な後者の熱型検出器
が用いられている。このようなため、レーザ出力Pの検
出時間が長いレーザ出力検出器9を有する図3の従来技
術のレーザ出力制御装置では、レーザ出力フィードバッ
ク制御系の応答性が数m秒よりも長くなる。
The wavelength of the laser beam 7 output from the carbon dioxide gas laser oscillator is about 10 μm, and as a device for detecting the laser output P of this wavelength, there are two types.
Divided into two groups. One is a photoconductive detector using HgCdTe, which has a short detection time of the laser output P.
Since it is expensive, it is rarely used in laser output control devices. The other group is a thermal detector using a bolometer, a thermopile, etc., which is inexpensive, but the detection time of the laser output P is longer than several milliseconds. Generally, in the conventional apparatus, the latter thermal type detector, which is inexpensive, is used as the laser output detector 9. For this reason, in the laser output control device of the prior art in FIG. 3 having the laser output detector 9 having a long detection time of the laser output P, the response of the laser output feedback control system becomes longer than several milliseconds.

【0006】一方、抵抗等で簡単に放電電流Iを検出で
き、放電電流検出時間が短い放電電流検出器23を有す
る電流フィードバック制御系の応答性は0.1m秒位に
することが可能であるので、高電圧直流電源22に入力
する商用電源の電圧変動が生じても、また放電管2内の
ガス温度やガス流量の変化による放電電流Iが変動して
も、レーザ出力基準信号に対応して放電電流Iが一定に
制御される。しかしながら、数m秒以下のパルス幅のレ
ーザ出力Pを従来の装置で制御する場合、レーザ出力フ
ィードバック制御系の応答性が遅いため、レーザ出力P
のパルス波形がなまってしまい、1kHz以上のパルス
出力は全く得られなかった。
On the other hand, the responsivity of the current feedback control system having the discharge current detector 23 in which the discharge current I can be easily detected by a resistor and the discharge current detection time is short can be set to about 0.1 msec. Therefore, even if the voltage of the commercial power source input to the high-voltage DC power source 22 fluctuates, or if the discharge current I fluctuates due to changes in the gas temperature and the gas flow rate in the discharge tube 2, the laser output reference signal can be handled. The discharge current I is controlled to be constant. However, when controlling a laser output P having a pulse width of several milliseconds or less with a conventional device, the laser output feedback control system has a slow response, so the laser output P
The pulse waveform of 1 was blunted, and a pulse output of 1 kHz or higher could not be obtained at all.

【0007】また図5に示すように放電電流Iが零とな
り、放電が途切れると、次のパルスの立上り時は放電開
始電流付近の放電不安定領域を通るため、立上り時の放
電電流Iの波形が各パルスごとに異なり、その結果レー
ザ出力Pの各パルスの立上り時の波形にばらつきが現れ
る。
Further, as shown in FIG. 5, when the discharge current I becomes zero and the discharge is interrupted, it passes through the unstable discharge region near the discharge start current at the rise of the next pulse, so the waveform of the discharge current I at the rise Is different for each pulse, and as a result, variations occur in the waveform of the laser output P at the rising edge of each pulse.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決す
るために、本発明のレーザ出力制御方法では、パルス状
のレーザ出力基準信号に基づく炭酸ガスレーザ発振器の
レーザ出力と放電管内の放電電流とをフィードバックす
るレーザ出力制御方法を対象とし、レーザ出力基準信号
の平均値とレーザ出力の平均値とが比較されて出力した
信号に、レーザ出力基準信号が乗算されて出力したパル
ス信号によりレーザ出力をフィードバック制御しつつ、
パルス信号の立上り開始時から立下り開始時までは、パ
ルス信号と放電電流とが比較されて出力した信号により
放電電流をレーザ出力のフィードバック制御よりも応答
性を速くしてフィードバック制御し、パルス信号の立下
り開始時から次のパルス信号の立上り開始時までは、放
電が途切れることのない微小放電電流を流すようにオー
プンループ制御することを特徴とする。
In order to solve the above conventional problems, in the laser output control method of the present invention, the laser output of the carbon dioxide gas laser oscillator based on the pulsed laser output reference signal and the discharge current in the discharge tube are measured. Targeting a laser output control method that feeds back, the signal output by comparing the average value of the laser output reference signal with the average value of the laser output is multiplied by the laser output reference signal to output the laser output by the pulse signal output. Feedback control,
From the start of the rise of the pulse signal to the start of the fall, the pulse signal is compared with the discharge current by the signal output and the discharge current is feedback controlled with faster response than the feedback control of the laser output. From the start of the falling of the pulse signal to the start of the next pulse signal, the open loop control is performed so that a minute discharge current that does not interrupt the discharge flows.

【0009】[0009]

【作用】上記のように構成されたレーザ出力制御装置の
レーザ出力制御方法では、パルス状のレーザ出力基準信
号の平均値とレーザ出力Pの平均値とが比較増幅された
信号に、レーザ出力基準信号を乗算し得られたパルス信
号は、立上り時間及び立下り時間が短いパルス信号とな
り、このパルス信号によりレーザ出力フィードバック制
御系を動作させることによって、所望のレーザ出力Pを
得ることができる。また、この信号を基準としてパルス
の立上り開始時から応答性が速い電流フィードバック制
御系を動作させることによって、立上り時間の短いパル
ス状の放電電流Iを得ることができる。さらに、この信
号の立下り開始時からレーザ出力零終了時である次のパ
ルス信号の立上り開始時までは、上記電流フィードバッ
ク制御系の動作を中断し、オープンループ制御により微
少放電電流を流すことによって、パルスの立下り時の放
電電流Iにはアンダーシュートが発生しないため、放電
が途切れることがない。従って、パルスの立下り時間の
短い放電電流Iを得ることができ、かつ次のパルスの立
上り開始時からパルスの立下り開始時までは、再び電流
フィードバック制御系を動作させることによって、立上
り時の放電電流Iのばらつきを小さくでき、かつ一定で
安定したパルス状の放電電流Iを流すことができる。以
上より、レーザ出力Pの立上り時の波形のばらつきが抑
えられ、立上り時間及び立下り時間が短い安定したパル
ス状のレーザ出力Pを得ることができる。
According to the laser output control method of the laser output control apparatus having the above-described structure, the laser output reference signal is a signal obtained by comparing and amplifying the average value of the pulsed laser output reference signal and the average value of the laser output P. The pulse signal obtained by multiplying the signals becomes a pulse signal with a short rise time and a short fall time, and the desired laser output P can be obtained by operating the laser output feedback control system with this pulse signal. Further, by operating the current feedback control system having a high responsiveness from the start of the rise of the pulse on the basis of this signal, it is possible to obtain the pulsed discharge current I having the short rise time. Further, from the start of the falling edge of this signal to the start of the rising edge of the next pulse signal at the end of the laser output zero, the operation of the current feedback control system is interrupted, and a minute discharge current is flown by open loop control. Since no undershoot occurs in the discharge current I when the pulse falls, the discharge is not interrupted. Therefore, the discharge current I with a short pulse fall time can be obtained, and the current feedback control system is operated again from the time when the next pulse starts to the time when the pulse starts to fall. Dispersion of the discharge current I can be reduced, and a constant and stable pulsed discharge current I can be passed. As described above, it is possible to suppress variations in the waveform of the laser output P at the time of rising, and to obtain a stable pulsed laser output P with a short rising time and falling time.

【0010】[0010]

【実施例】図1は、本発明の炭酸ガスレーザ発振器のレ
ーザ出力制御方法を実施する装置のブロック図であり、
図2は各部の動作を示すタイムチャートである。図1に
おいて、レーザ発振器1の放電管2内にレーザガスが供
給され、高電圧直流電源22よりアノード電極3とカソ
ード電極4との間に高電圧が印加されて、レーザガスを
放電させ、放電により励起したレーザ光7が出力鏡5よ
り出力される。
1 is a block diagram of an apparatus for carrying out a laser output control method for a carbon dioxide laser oscillator according to the present invention.
FIG. 2 is a time chart showing the operation of each unit. In FIG. 1, a laser gas is supplied into a discharge tube 2 of a laser oscillator 1, and a high voltage is applied between an anode electrode 3 and a cathode electrode 4 from a high voltage DC power supply 22 to discharge the laser gas and excite it by the discharge. The laser light 7 is output from the output mirror 5.

【0011】パワーモニタ用レーザ光8は、パワーモニ
タ鏡6より出力されレーザ出力検出器9に入力される。
レーザ出力検出器9から出力された信号(図2(c))
は、平均値演算器10で平均化されて比較器13にフィ
ードバックされる。比較器13では、レーザ出力基準信
号発生器11から出力されたパルス状のレーザ出力基準
信号(図2(a))を平均値演算器12で平均化された
信号(図2(b))即ちレーザ出力基準信号の平均値
と、上記平均値演算器10からの出力信号(図2
(d))であるレーザ出力Pの平均値に相当するフィー
ドバック信号とが比較され、その差が誤差増幅器14で
増幅されて、レーザ出力Pの平均値が一定になるように
レーザ出力フィードバック制御系が動作する。誤差増幅
器14で出力された信号(図2(e))は、平均値演算
器10,12により脈動幅の小さい直流信号となり、乗
算器15に入力される。
The power monitor laser beam 8 is output from the power monitor mirror 6 and input to the laser output detector 9.
The signal output from the laser output detector 9 (Fig. 2 (c))
Are averaged by the average value calculator 10 and fed back to the comparator 13. In the comparator 13, the pulsed laser output reference signal (FIG. 2A) output from the laser output reference signal generator 11 is averaged by the average value calculator 12 (FIG. 2B), that is, The average value of the laser output reference signal and the output signal from the average value calculator 10 (see FIG. 2).
(D)) The feedback signal corresponding to the average value of the laser output P is compared, and the difference is amplified by the error amplifier 14 so that the average value of the laser output P becomes constant. Works. The signal output from the error amplifier 14 (FIG. 2E) becomes a DC signal with a small pulsation width by the average value calculators 10 and 12, and is input to the multiplier 15.

【0012】一方、レーザ出力基準信号発生器11で出
力されたパルス状のレーザ出力基準信号は乗算器15に
も入力されており、誤差増幅器14で出力された信号と
乗算される。従って、乗算器15で出力されたパルス信
号(図2(f))は、レーザ出力基準信号と同様の立上
り時間及び立下り時間が短いパルス波形となり、この信
号は高電圧直流電源22の出力電流即ち放電電流Iを一
定に制御する電流フィードバック制御系の基準信号とな
り、以下のように動作する。
On the other hand, the pulsed laser output reference signal output from the laser output reference signal generator 11 is also input to the multiplier 15 and is multiplied by the signal output from the error amplifier 14. Therefore, the pulse signal (FIG. 2 (f)) output from the multiplier 15 has a pulse waveform with a short rise time and fall time similar to the laser output reference signal, and this signal is the output current of the high-voltage DC power supply 22. That is, it becomes a reference signal of the current feedback control system for controlling the discharge current I to be constant, and operates as follows.

【0013】乗算器15で出力された信号は、比較器1
7に入力されて、放電管2を流れる放電電流Iを検出す
る放電電流検出器23の出力信号(図2(j))と比較
される。比較器17の出力信号は誤差増幅器18で増幅
され、電子スイッチ19に入力される。電子スイッチ1
9はオン・オフすることにより、誤差増幅器18の出力
信号(図2(g))を次段の加算器20へ送ったり、止
めたりする働きがある。この電子スイッチ19をオン・
オフする信号(図2(h))は、パルス立上り・立下り
検出器16によって以下のように制御される。パルス立
上り・立下り検出器16では、乗算器15で出力された
パルス信号の立上り、立下りを検出して、このパルス信
号の立上り開始時から立下り開始時までは、電子スイッ
チ19をオン(導通)させる信号が電子スイッチ19に
出力され、また上記パルス信号の立下り開始時から次の
パルス信号の立上り開始時までは、電子スイッチ19を
オフ(遮断)させる信号が電子スイッチ19に出力され
る。
The signal output from the multiplier 15 is the comparator 1
7 and is compared with the output signal (FIG. 2 (j)) of the discharge current detector 23 that detects the discharge current I flowing through the discharge tube 2. The output signal of the comparator 17 is amplified by the error amplifier 18 and input to the electronic switch 19. Electronic switch 1
9 has a function of sending or stopping the output signal of the error amplifier 18 (FIG. 2 (g)) to the adder 20 of the next stage by turning on and off. Turn on this electronic switch 19
The signal to turn off (FIG. 2 (h)) is controlled by the pulse rise / fall detector 16 as follows. The pulse rise / fall detector 16 detects the rise and fall of the pulse signal output from the multiplier 15, and turns on the electronic switch 19 from the start of the rise of the pulse signal to the start of the fall of the pulse signal. A signal for turning on the electronic signal is output to the electronic switch 19, and a signal for turning off (cutting off) the electronic switch 19 is output to the electronic switch 19 from the start of falling of the pulse signal to the start of rising of the next pulse signal. It

【0014】加算器20では、電子スイッチ19から出
力される立下り時間の短くなった誤差増幅器18の出力
信号とベース電流基準信号発生器21から出力された信
号とが加算されて、高電圧直流電源22に制御信号(図
2(i))として出力される。ここで、ベース電流基準
信号発生器21から出力される信号は、図2に示すレー
ザ出力P(図2(k))が零のときに、放電が途切れな
い放電電流Ib (図2(j))に相当する信号であり、
ここではIb をベース電流と称する。このベース電流I
b と放電開始電流Is 及びレーザ出力Pが出力し始める
レーザ出力開始電流I0 の間には、Is 〈Ib 〈I0 の
関係がある。
In the adder 20, the output signal of the error amplifier 18 output from the electronic switch 19 and having a short fall time and the signal output from the base current reference signal generator 21 are added to each other to generate a high voltage direct current. It is output to the power supply 22 as a control signal (FIG. 2 (i)). Here, the signal output from the base current reference signal generator 21 is a discharge current Ib (Fig. 2 (j)) that does not interrupt discharge when the laser output P (Fig. 2 (k)) shown in Fig. 2 is zero. ) Is a signal corresponding to
Here, Ib is referred to as a base current. This base current I
There is a relation of Is <Ib <I0 between b, the discharge start current Is and the laser output start current I0 at which the laser output P starts to output.

【0015】図2に示すように、乗算器15から出力さ
れるパルス信号の立下り開始時からレーザ出力零終了時
である次のパルスの立上り開始時までは、電子スイッチ
19がオフとなり、放電電流Iを一定に制御する電流フ
ィードバック制御系のループは電子スイッチ19の部分
で切れるため、電流フィードバック制御系は動作せず
に、ベース電流基準信号発生器21から出力された信号
によりオープンループ制御系が動作する。従って、上記
パルス信号の立下り時には、放電電流Iにはアンダーシ
ュートが発生しないため、放電が途切れずに即放電電流
Iはベース電流Ib になる。
As shown in FIG. 2, from the start of the falling edge of the pulse signal output from the multiplier 15 to the start of the rising edge of the next pulse at the end of the laser output zero, the electronic switch 19 is turned off and the discharge is started. Since the loop of the current feedback control system for controlling the current I to be constant is broken at the electronic switch 19, the current feedback control system does not operate, and the open loop control system is controlled by the signal output from the base current reference signal generator 21. Works. Therefore, at the fall of the pulse signal, no undershoot occurs in the discharge current I, and the discharge current I immediately becomes the base current Ib without interruption.

【0016】ところで、放電電流検出器23は抵抗等を
使用でき放電電流Iを短時間に検出できるため、電流フ
ィードバック制御系の応答性を0.1m秒以下の高速応
答にすることが可能である。パルス状のレーザ出力Pの
立上り時間を短くするためには、できるだけ電流フィー
ドバック制御系の応答性を速くするのがよい。乗算器1
5から出力されるパルス信号の立上り開始時から立下り
開始時までは、電子スイッチ19がオンとなり、高速応
答が可能で放電電流Iを一定に制御する電流フィードバ
ック制御系のループが電子スイッチ19の部分でつなが
るため、電流フィードバック制御系が動作して、放電電
流Iは立上り時間が短く、波形のばらつきが小さいパル
ス波形となる。従って、レーザ出力Pの立上り時の波形
のばらつきが小さくでき、かつ立上り時間及び立下り時
間の短いパルス状のレーザ出力Pを得ることができる。
By the way, since the discharge current detector 23 can use a resistor or the like and can detect the discharge current I in a short time, the response of the current feedback control system can be made a high-speed response of 0.1 msec or less. . In order to shorten the rise time of the pulsed laser output P, it is preferable to make the response of the current feedback control system as fast as possible. Multiplier 1
From the start of the rise of the pulse signal output from 5 to the start of the fall, the electronic switch 19 is turned on, a high-speed response is possible, and the loop of the current feedback control system for controlling the discharge current I at a constant level is the electronic switch 19. Since the parts are connected, the current feedback control system operates, and the discharge current I has a short rise time and a pulse waveform with a small waveform variation. Therefore, it is possible to reduce variations in the waveform of the laser output P at the time of rising, and to obtain a pulsed laser output P with a short rise time and a short fall time.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上述べたように、本発明のパルス状の
レーザ出力を得るためのレーザ制御方法では、レーザ出
力の立上り時の波形のばらつきが小さくできるため、炭
酸ガスレーザ発振器を使用したレーザ加工機による木材
や金属などの穴あけ、切断等の加工品質のばらつきを抑
えることができ、品質不良による加工の失敗を極力少な
くすることができる。またレーザ出力の立上り時間及び
立下り時間が短いパルス出力を得ることができため、従
来できなかった1kHz以上のパルス出力や短いパルス
幅の出力が可能となり、レーザ加工機のパルス加工条件
を広範囲にすることができ、穴あけ、切断等の加工用途
を拡大することができる。
As described above, in the laser control method for obtaining the pulsed laser output according to the present invention, the variation in the waveform at the rise of the laser output can be reduced, so that the laser processing using the carbon dioxide laser oscillator is performed. It is possible to suppress variations in processing quality such as drilling and cutting of wood and metal by the machine, and to minimize processing failures due to defective quality. In addition, since it is possible to obtain a pulse output with a short rise time and a short fall time of the laser output, it is possible to output a pulse output of 1 kHz or more and a short pulse width, which could not be achieved in the past, and a wide range of pulse processing conditions of the laser processing machine. Therefore, processing applications such as drilling and cutting can be expanded.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の炭酸ガスレーザ発振器のレーザ出力制
御方法を実施する装置のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for carrying out a laser output control method for a carbon dioxide laser oscillator according to the present invention.

【図2】図1に示したレーザ出力制御装置の各部の動作
を示すタイムチャートである。
FIG. 2 is a time chart showing the operation of each part of the laser output control device shown in FIG.

【図3】従来の炭酸ガスレーザ発振器のレーザ出力制御
装置のブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of a conventional laser output control device for a carbon dioxide laser oscillator.

【図4】放電電流Iとレーザ出力Pの関係を示す特性図
である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between a discharge current I and a laser output P.

【図5】図3に示したレーザ出力制御装置の動作を示す
タイムチャートである。
5 is a time chart showing the operation of the laser output control device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ発振器 2 放電管 3 アノード電極 4 カソード電極 5 出力鏡 6 パワーモニタ鏡 7 レーザ光 8 パワーモニタ用レーザ光 9 レーザ出力検出器 10,12 平均値演算器 11 レーザ出力基準信号発生器 13,17 比較器 14,18 誤差増幅器 15 乗算器 16 パルス立上り・立下り検出器 19 電子スイッチ 20 加算器 21 ベース電流基準信号発生器 22 高電圧直流電源 23 放電電流検出器 P レーザ出力 I 放電電流 Ib ベース電流 I0 レーザ出力開始電流 1 Laser Oscillator 2 Discharge Tube 3 Anode Electrode 4 Cathode Electrode 5 Output Mirror 6 Power Monitor Mirror 7 Laser Light 8 Power Monitor Laser Light 9 Laser Output Detector 10, 12 Average Value Calculator 11 Laser Output Reference Signal Generator 13, 17 Comparator 14, 18 Error amplifier 15 Multiplier 16 Pulse rising / falling detector 19 Electronic switch 20 Adder 21 Base current reference signal generator 22 High voltage DC power supply 23 Discharge current detector P Laser output I Discharge current Ib Base current I0 laser output start current

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 パルス状のレーザ出力基準信号に基づく
炭酸ガスレーザ発振器のレーザ出力と放電管内の放電電
流とをフィードバックするレーザ出力制御方法におい
て、前記レーザ出力基準信号の平均値と前記レーザ出力
の平均値とが比較されて出力した信号に、前記レーザ出
力基準信号が乗算されて出力したパルス信号によりレー
ザ出力をフィードバック制御しつつ、前記パルス信号の
立上り開始時から立下り開始時までは、前記パルス信号
と前記放電電流とが比較されて出力した信号により放電
電流を前記レーザ出力のフィードバック制御よりも応答
性を速くしてフィードバック制御し、前記パルス信号の
立下り開始時から次のパルス信号の立上り開始時まで
は、放電が途切れることのない微小放電電流を流すよう
にオープンループ制御するレーザ出力制御方法。
1. A laser output control method for feeding back a laser output of a carbon dioxide gas laser oscillator based on a pulsed laser output reference signal and a discharge current in a discharge tube, wherein an average value of the laser output reference signal and an average of the laser output. The signal output is compared with the value, while the laser output is feedback-controlled by the pulse signal output by being multiplied by the laser output reference signal, the pulse signal from the rising start to the falling start of the pulse signal. A signal and the discharge current are compared and outputted, and the discharge current is feedback-controlled by making the response faster than the feedback control of the laser output, and the rising of the next pulse signal from the start of the falling of the pulse signal. Up to the start, open loop control is performed so that a minute discharge current that does not interrupt the discharge flows. Laser output control method.
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