JPH073899B2 - パルスレーザ発振方法及びその装置 - Google Patents
パルスレーザ発振方法及びその装置Info
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- JPH073899B2 JPH073899B2 JP63009696A JP969688A JPH073899B2 JP H073899 B2 JPH073899 B2 JP H073899B2 JP 63009696 A JP63009696 A JP 63009696A JP 969688 A JP969688 A JP 969688A JP H073899 B2 JPH073899 B2 JP H073899B2
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- 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
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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ランプを用いた光励起型パルスレーザの発振
方法及び発振装着に関する。
方法及び発振装着に関する。
［従来の技術］ 制御性、指向性に優れたレーザ光は、計測、加工、分
析、医療等の幅広い分野で研究開発、応用が進められて
いる。レーザ光をこれら各分野に用いる場合、応用の種
類に応じてレーザ光に様々な変調を施す必要がある。
析、医療等の幅広い分野で研究開発、応用が進められて
いる。レーザ光をこれら各分野に用いる場合、応用の種
類に応じてレーザ光に様々な変調を施す必要がある。
これらの中、特にレーザ加工については、切断、穴開
け、溶接等の各種加工毎に、レーザエネルギーの密度、
レーザ照射時間に第２図に示されるような最適領域が存
在する事が知られている。即ち、切断、穴開け等の除去
加工では、短時間に高いエネルギーを投入する事により
被加工物を瞬時に蒸発させる事ができ、良好な加工結果
が得られる。また溶接においては、融点より少し高めの
温度を、熱伝導による十分な溶け込みが得られる時間維
持できるような照射条件が選ばれる。このように、レー
ザ照射時間はレーザ加工における重要なパラメータであ
るが、この事は時間領域におけるレーザ光の発振形態と
密接な関係を持っている。
け、溶接等の各種加工毎に、レーザエネルギーの密度、
レーザ照射時間に第２図に示されるような最適領域が存
在する事が知られている。即ち、切断、穴開け等の除去
加工では、短時間に高いエネルギーを投入する事により
被加工物を瞬時に蒸発させる事ができ、良好な加工結果
が得られる。また溶接においては、融点より少し高めの
温度を、熱伝導による十分な溶け込みが得られる時間維
持できるような照射条件が選ばれる。このように、レー
ザ照射時間はレーザ加工における重要なパラメータであ
るが、この事は時間領域におけるレーザ光の発振形態と
密接な関係を持っている。
第３図に時間領域におけるレーザ光発振形態を分類して
示す。第3a図は連続（CW）発振出力であり、一様な励起
条件のもとで一定の出力が連続して維持される。第3b図
の単一パルス発振では、励起はある短時間だけ行われ
る。第3c図の繰返しパルス発振は、短時間の励起が繰返
して行われた場合、あるいは連続励起条件下で共振器に
ある種の変調をかけた場合に得られる。
示す。第3a図は連続（CW）発振出力であり、一様な励起
条件のもとで一定の出力が連続して維持される。第3b図
の単一パルス発振では、励起はある短時間だけ行われ
る。第3c図の繰返しパルス発振は、短時間の励起が繰返
して行われた場合、あるいは連続励起条件下で共振器に
ある種の変調をかけた場合に得られる。
このような励起及び変調条件と、レーザ発振形態の関係
はレーザ媒質の種類によっても異なる。昭和55年発行テ
レビジョン学会編の『レーザの基礎と応用』に記載され
ているが、第１表は固体レーザの一種であるYAGレーザ
の発振形態を分類して示したものである。この中で繰返
し連続パルス発振出力を得る方法は、以下の２つに大別
出来る。
はレーザ媒質の種類によっても異なる。昭和55年発行テ
レビジョン学会編の『レーザの基礎と応用』に記載され
ているが、第１表は固体レーザの一種であるYAGレーザ
の発振形態を分類して示したものである。この中で繰返
し連続パルス発振出力を得る方法は、以下の２つに大別
出来る。
連続励起Ｑスイッチパルス（第4a図） YAGロッド７はアークランプ８によって連続励起され
る。ここでＱスイッチ９の作用によって光共振器の損失
を一時的に増大させレーザ発振を抑制すると、その間に
光励起によってロッド７内部に反転分布状態が維持さ
れ、エネルギーが蓄積される。エネルギー蓄積後、共振
器損失を瞬時に取り除くと、それぞれ蓄積されていたエ
ネルギーが放出され、結果的に連続発振出力よりも103
倍程度大きなパルス出力が得られる。このＱスイッチ動
作を繰返す事により、最高で50kHz程度のパルス周波数
が可能となる。なおＱスイッチ９としては回転鏡、ポッ
ケルスセル、音響光学素子等が用いられる。パルス幅は
パルス周波数に若干の依存性を示すが、一般に制御は困
難である。
る。ここでＱスイッチ９の作用によって光共振器の損失
を一時的に増大させレーザ発振を抑制すると、その間に
光励起によってロッド７内部に反転分布状態が維持さ
れ、エネルギーが蓄積される。エネルギー蓄積後、共振
器損失を瞬時に取り除くと、それぞれ蓄積されていたエ
ネルギーが放出され、結果的に連続発振出力よりも103
倍程度大きなパルス出力が得られる。このＱスイッチ動
作を繰返す事により、最高で50kHz程度のパルス周波数
が可能となる。なおＱスイッチ９としては回転鏡、ポッ
ケルスセル、音響光学素子等が用いられる。パルス幅は
パルス周波数に若干の依存性を示すが、一般に制御は困
難である。
ノーマルパルス（第4b図） フラッシュランプ10のパルス光によってYAGロッド７を
一定周期で繰返し励起し、パルス光の強度、パルス幅等
に応じた繰返しパルス発振を行う。発振周波数はフラッ
シュランプ10のパルス発光周波数によって決定され、最
高200pps（Hz）程度である。ランプ電流波形の制御によ
り、レーザパルス幅を制御する事が出来る。
一定周期で繰返し励起し、パルス光の強度、パルス幅等
に応じた繰返しパルス発振を行う。発振周波数はフラッ
シュランプ10のパルス発光周波数によって決定され、最
高200pps（Hz）程度である。ランプ電流波形の制御によ
り、レーザパルス幅を制御する事が出来る。
YAGレーザのパルス発振方式は以上の２つに大別される
が、第１表に示したように得られるパルスの特性（パル
スエネルギー、パルス幅、周波数）も異なるために、そ
れぞれ異なる加工分野に応用されている。即ち、高いパ
ルスピーク値（10〜50kw）と短いパルス幅（100〜500n
s）が得られるＱスイッチパルスはスクライビング、ト
リミング等の高速除去加工に用いられるのに対し、比較
的ピーク値が低く（〜10kw）、長いパルス幅（0.1〜20m
s）が得られるノーマルパルスは溶接、穴開け等の溶融
加工に使用される。
が、第１表に示したように得られるパルスの特性（パル
スエネルギー、パルス幅、周波数）も異なるために、そ
れぞれ異なる加工分野に応用されている。即ち、高いパ
ルスピーク値（10〜50kw）と短いパルス幅（100〜500n
s）が得られるＱスイッチパルスはスクライビング、ト
リミング等の高速除去加工に用いられるのに対し、比較
的ピーク値が低く（〜10kw）、長いパルス幅（0.1〜20m
s）が得られるノーマルパルスは溶接、穴開け等の溶融
加工に使用される。
［発明が解決しようとする課題］ 前記のごとく、パルスYAGレーザを用いて溶融加工を行
う場合には、繰返し周波数が比較的遅いノーマルパルス
を用いなければならず、加工処理速度に上限が生じる。
う場合には、繰返し周波数が比較的遅いノーマルパルス
を用いなければならず、加工処理速度に上限が生じる。
そこで本発明は、上記に示した従来のパルスYAGレーザ
の短所を解決しうる、新しいYAGレーザの発振方法と発
振装置を提供することを目的とするものである。
の短所を解決しうる、新しいYAGレーザの発振方法と発
振装置を提供することを目的とするものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、以上のような従来技術の問題点を解決し、高
繰返しパルスYAGレーザを用い、高速で溶融加工を行う
ためになされたものであって、その要旨とするところ
は、 ランプを用いた光励起型のレーザ発振方法において、ア
ークランプを用い発振閾条件まで連続光励起し、ランプ
にパルス電流を重畳し、更に光共振器のＱ値を上げ、発
振閾電流を大きくする事によりパルス励起し、レーザ出
力のパルス出力が１〜20mJ/パルス、周波数１〜50kHz、
パルス幅１〜10μsecに変調可能なレーザを発振するパ
ルスレーザ発振方法と、 ランプを用いた光励起型のレーザ発振装置において、ラ
ンプに対してそれぞれ並列に接続されたランプ点火用ト
リガー回路及びシマー電源回路と、かつ互いの干渉を抑
制するためランプに並列に接続されたパルストランスを
介して結合されているパルス電流回路とを備えた事を特
徴とするパルスレーザ発振装置にある。
繰返しパルスYAGレーザを用い、高速で溶融加工を行う
ためになされたものであって、その要旨とするところ
は、 ランプを用いた光励起型のレーザ発振方法において、ア
ークランプを用い発振閾条件まで連続光励起し、ランプ
にパルス電流を重畳し、更に光共振器のＱ値を上げ、発
振閾電流を大きくする事によりパルス励起し、レーザ出
力のパルス出力が１〜20mJ/パルス、周波数１〜50kHz、
パルス幅１〜10μsecに変調可能なレーザを発振するパ
ルスレーザ発振方法と、 ランプを用いた光励起型のレーザ発振装置において、ラ
ンプに対してそれぞれ並列に接続されたランプ点火用ト
リガー回路及びシマー電源回路と、かつ互いの干渉を抑
制するためランプに並列に接続されたパルストランスを
介して結合されているパルス電流回路とを備えた事を特
徴とするパルスレーザ発振装置にある。
［作用］ 第１図に本発明によるレーザ発振器の励起用ランプ電源
回路のブロックダイアグラムを示す。ランプには点火用
トリガー発生回路、シマー電源回路、パルス電流回路が
並列に接続されている。以下に各ブロックの機能を示
す。
回路のブロックダイアグラムを示す。ランプには点火用
トリガー発生回路、シマー電源回路、パルス電流回路が
並列に接続されている。以下に各ブロックの機能を示
す。
・SCR制御回路定電流制御部１ ランプにシマー電流を供給する。これによりランプの導
通状態を維持し、かつYAGロッドをレーザ発振閾値近く
まで励起する。
通状態を維持し、かつYAGロッドをレーザ発振閾値近く
まで励起する。
・トリガー発生回路２ ランプ点灯開始時に、ランプに放電経路を形成させるた
めの高圧トリガーを発生する。
めの高圧トリガーを発生する。
・ブースト電圧発生回路３ トリガーにより形成したランプ内の放電経路を、シマー
電源が立上るまでの間維持するブースト電圧を供給す
る。
電源が立上るまでの間維持するブースト電圧を供給す
る。
・パルス発振部４、FET5及びパルストランス６（PT） ランプに供給するパルス電流を制御する。パルス電流は
FET5により制御し、パルストランス６（PT）を経てラン
プに供給される。
FET5により制御し、パルストランス６（PT）を経てラン
プに供給される。
・逆電流防止用ダイオード（D1,D2） シマー電源部及びパルス電源部の保護用ダイオード ・バラスト抵抗（R1） パルス電流の放電によるランプインビーダンス変動に対
し、シマー電流を安定化する。
し、シマー電流を安定化する。
・真空リレー（RY1） ランプ点灯時のトリガーパルス及びブースト電圧に対
し、パルス電源部をシマー電源部から遮断、保護する。
し、パルス電源部をシマー電源部から遮断、保護する。
次に、本発明によるレーザのパルス発振原理について説
明する。パルス発振の基本原理そのものはノーマルパル
ス方式と類似であるが、本発明においてはYAGロッドは
予めシマー電流によってレーザ発振閾値付近にまで励起
されている。このため本発明では、従来のノーマルパル
ス方式に比べ低いパルス電流値を重畳する事により、パ
ルス発振を達成出来る。更にランプ内には常に放電路が
形成されており、低インピーダンス状態で発光可能のた
め、ランプ印加電圧も同時に低くする事が出来る。即
ち、パルス出力と周波数を一定と考えた場合、ランプに
入力されるエネルギーの平均値は減少する。したがって
本発明によれば、ランプの入力制限内において、パルス
電流の繰返し周波数を上げる事が可能となる。
明する。パルス発振の基本原理そのものはノーマルパル
ス方式と類似であるが、本発明においてはYAGロッドは
予めシマー電流によってレーザ発振閾値付近にまで励起
されている。このため本発明では、従来のノーマルパル
ス方式に比べ低いパルス電流値を重畳する事により、パ
ルス発振を達成出来る。更にランプ内には常に放電路が
形成されており、低インピーダンス状態で発光可能のた
め、ランプ印加電圧も同時に低くする事が出来る。即
ち、パルス出力と周波数を一定と考えた場合、ランプに
入力されるエネルギーの平均値は減少する。したがって
本発明によれば、ランプの入力制限内において、パルス
電流の繰返し周波数を上げる事が可能となる。
更に本発明においては、光共振器出力ミラーの透過率を
変化させ、共振器のＱ値によってレーザ発振閾値を変化
させる事が出来、これによってレーザ全体の励起状態を
制御する事が出来る。
変化させ、共振器のＱ値によってレーザ発振閾値を変化
させる事が出来、これによってレーザ全体の励起状態を
制御する事が出来る。
また第１図では、１本のランプにシマー電流とパルス電
流を重畳して供給する場合を示したが、更に第８図に示
すように、これらシマー電流とパルス電流を重畳して供
給される２本のランプによってYAGロッドを励起した場
合には、ランプ１本の場合よりも励起入力が増加し、そ
の結果高いレーザ出力が得られる。
流を重畳して供給する場合を示したが、更に第８図に示
すように、これらシマー電流とパルス電流を重畳して供
給される２本のランプによってYAGロッドを励起した場
合には、ランプ１本の場合よりも励起入力が増加し、そ
の結果高いレーザ出力が得られる。
［実施例］ ここでは第１図に示したランプ電源回路を用いて、実際
にYAGレーザをパルス発振させた結果について具体例を
あげて説明する。
にYAGレーザをパルス発振させた結果について具体例を
あげて説明する。
電源回路にKrアークランプを接続し、ランプを楕円集光
器の内部にYAGロッドと平行に設置した。同装着を用い
て、ランプ励起条件、共振器条件を変化させてレーザ発
振を行った結果を、第２表にまとめて示す。
器の内部にYAGロッドと平行に設置した。同装着を用い
て、ランプ励起条件、共振器条件を変化させてレーザ発
振を行った結果を、第２表にまとめて示す。
ではシマー電流20A（発振閾値18A）、パルス電流150
A、パルス電流幅５μsec、パルス電流周波数10kHzの励
起条件で、レーザのパルスピーク値0.8kw、パルス半値
幅４μsec、周波数10kHzが得られた。次に，はパル
ス電流値、パルス電流幅をそれぞれ変化させた場合であ
る。パルス電流値をよりも増加させたでは、パルス
ピーク値も上昇する。またはパルス電流値を増加させ
た例であり、これによりレーザパルス幅を大きくする事
が出来る。このように本発明では、パルス電流条件によ
ってレーザのパルス発振形態を制御する事が可能であ
り、パルスピーク値、パルス幅の最大値はそれぞれ1k
w、10μsec程度である。更には、の条件から共振器
出力ミラー（ウインドウ）の透過率を上げた場合であ
る。この結果発振閾値が増加し、よりも高いシマー電
流条件下でパルスピーク値、パルス幅はそれぞれ増大、
小さくなる傾向を示した。したがって本発明では、共振
器条件によってもレーザパルス発振形態を制御出来る。
A、パルス電流幅５μsec、パルス電流周波数10kHzの励
起条件で、レーザのパルスピーク値0.8kw、パルス半値
幅４μsec、周波数10kHzが得られた。次に，はパル
ス電流値、パルス電流幅をそれぞれ変化させた場合であ
る。パルス電流値をよりも増加させたでは、パルス
ピーク値も上昇する。またはパルス電流値を増加させ
た例であり、これによりレーザパルス幅を大きくする事
が出来る。このように本発明では、パルス電流条件によ
ってレーザのパルス発振形態を制御する事が可能であ
り、パルスピーク値、パルス幅の最大値はそれぞれ1k
w、10μsec程度である。更には、の条件から共振器
出力ミラー（ウインドウ）の透過率を上げた場合であ
る。この結果発振閾値が増加し、よりも高いシマー電
流条件下でパルスピーク値、パルス幅はそれぞれ増大、
小さくなる傾向を示した。したがって本発明では、共振
器条件によってもレーザパルス発振形態を制御出来る。
次に本発明によるパルスレーザを用いた応用加工例につ
いて報告する。第5b図は加工エネルギー源にレーザを用
いた、圧延ロールのダル加工装置を示したものである。
ダル加工とは冷延鋼板製造プロセスにおいて、その表面
に微小な凹凸を有する圧延ロールを用いて鋼板を圧延す
る事により、鋼板表面に粗度（粗さ）を付与する加工で
ある。鋼板粗度は鋼板の加工性、塗装鮮映性と密接な関
係を持つ事が知られている。そのため、近年において特
開昭54-61043号公報に示されたごとく、ダル加工のエネ
ルギー源として制御性に優れたレーザ光を用いたレーザ
ダル加工法が注目されるに至っている。
いて報告する。第5b図は加工エネルギー源にレーザを用
いた、圧延ロールのダル加工装置を示したものである。
ダル加工とは冷延鋼板製造プロセスにおいて、その表面
に微小な凹凸を有する圧延ロールを用いて鋼板を圧延す
る事により、鋼板表面に粗度（粗さ）を付与する加工で
ある。鋼板粗度は鋼板の加工性、塗装鮮映性と密接な関
係を持つ事が知られている。そのため、近年において特
開昭54-61043号公報に示されたごとく、ダル加工のエネ
ルギー源として制御性に優れたレーザ光を用いたレーザ
ダル加工法が注目されるに至っている。
実施例ではレーザ発振器16に、ｉ）ＱスイッチYAGレー
ザ（平均出力100w）、或いはii）本発明によるパルスYA
Gレーザのいずれかを用いて、ダル加工結果の比較検討
を行った。いずれの場合においてもレーザ光Ｌは複数の
ベンディングミラー17及び集光レンズ18を経てロール表
面19に照射される。レーザ光照射ヘッド20はロール軸方
向に送り装着（図示しない）により送られる。レーザ光
照射ヘッド20の先端にはガスＧが噴出するノズルが設け
られ、窒素、アルゴン、酸素等のガスがガス供給装置
（図示しない）から供給される。
ザ（平均出力100w）、或いはii）本発明によるパルスYA
Gレーザのいずれかを用いて、ダル加工結果の比較検討
を行った。いずれの場合においてもレーザ光Ｌは複数の
ベンディングミラー17及び集光レンズ18を経てロール表
面19に照射される。レーザ光照射ヘッド20はロール軸方
向に送り装着（図示しない）により送られる。レーザ光
照射ヘッド20の先端にはガスＧが噴出するノズルが設け
られ、窒素、アルゴン、酸素等のガスがガス供給装置
（図示しない）から供給される。
次に、上記のように構成された装置により、ロール表面
19のダル加工を行う方法について説明する。ロールを定
速で回転させながら、その表面に第5a図に示した一定周
波数Ｆで発振させたパルスレーザ光Ｌを照射する。この
ときレーザ光Ｌのピーク値Pp，パルス巾広Tp及びガスＧ
の圧力、吹付角度等を適当に選ぶ事によって、第６図に
示したようなクレータ状のモチーフを形成出来る。この
モチーフのリング状突起部分21は、レーザ照射によるロ
ール母材22の溶融物が、レーザ照射終了後に急速に再凝
固する事によて形成される。したがって、このリング状
突起物21の形状等を制御するには、レーザ照射時の溶融
現象を制御する事が必要である。
19のダル加工を行う方法について説明する。ロールを定
速で回転させながら、その表面に第5a図に示した一定周
波数Ｆで発振させたパルスレーザ光Ｌを照射する。この
ときレーザ光Ｌのピーク値Pp，パルス巾広Tp及びガスＧ
の圧力、吹付角度等を適当に選ぶ事によって、第６図に
示したようなクレータ状のモチーフを形成出来る。この
モチーフのリング状突起部分21は、レーザ照射によるロ
ール母材22の溶融物が、レーザ照射終了後に急速に再凝
固する事によて形成される。したがって、このリング状
突起物21の形状等を制御するには、レーザ照射時の溶融
現象を制御する事が必要である。
第３表は前記のｉ）,ii）の各場合について、レーザ加
工条件と加工結果（リング状モチーフの形状）を対比し
て示したものである。表中，では、レーザ発振器16
の形式は異なるものの、レーザパルスの照射時間（パル
ス幅）Tp以外の加工条件はほぼ同一である。加工結果を
比較すると、よりもの方がリング状突起物21の高さ
が高い事が解る。更にではと同じレーザ発振器16を
用い、パルス幅Tpを更に広くした場合であるが、突起物
21の高さはの場合よりも更に大きくなる。以上の加工
結果から以下の事が判明した。
工条件と加工結果（リング状モチーフの形状）を対比し
て示したものである。表中，では、レーザ発振器16
の形式は異なるものの、レーザパルスの照射時間（パル
ス幅）Tp以外の加工条件はほぼ同一である。加工結果を
比較すると、よりもの方がリング状突起物21の高さ
が高い事が解る。更にではと同じレーザ発振器16を
用い、パルス幅Tpを更に広くした場合であるが、突起物
21の高さはの場合よりも更に大きくなる。以上の加工
結果から以下の事が判明した。
・→→とレーザパルス幅Tpの増大に伴い、溶融再
凝固物の形成が促進される。
凝固物の形成が促進される。
・本発明によるパルスYAGレーザでは、パルス幅Tpを制
御する事により溶融再凝固物の形状を制御出来る。
御する事により溶融再凝固物の形状を制御出来る。
レーザダル加工においては、ロール表面の溶融再凝固物
の形状制御により、最終的に得られる圧延鋼板の粗度を
制御する事が可能となる。したがって本発明によるパル
スYAGレーザを用いたレーザダル加工装置では、溶融加
工に適したパルス照射時間を達成出来ると同時に、パル
ス幅を制御する事により従来のＱスイッチYAGレーザを
用いた装置に比較して、鋼板の粗度制御性が大幅に向上
する。
の形状制御により、最終的に得られる圧延鋼板の粗度を
制御する事が可能となる。したがって本発明によるパル
スYAGレーザを用いたレーザダル加工装置では、溶融加
工に適したパルス照射時間を達成出来ると同時に、パル
ス幅を制御する事により従来のＱスイッチYAGレーザを
用いた装置に比較して、鋼板の粗度制御性が大幅に向上
する。
［発明の効果］ 本発明により、高繰返しパルスYAGレーザを用いて、溶
融加工を従来よりも高速で行う事が可能となった。
融加工を従来よりも高速で行う事が可能となった。
第１図は本発明によるパルスレーザ発振器の励起用ラン
プ電源回路のブロックダイアグラム、第２図はレーザ照
射条件とレーザ加工の関係を示すグラフ、第3a図，第3b
図，第3c図はそれぞれ時間領域におけるレーザ発振形態
の種類を示すグラフ、第4a図及び第4b図はパルスYAGレ
ーザの構造を示す模式図、第5a図，第5b図はレーザダル
加工装置の模式図、第６図はレーザ照射後にロール表面
に形成されるモチーフ形状の断面図と平面図、第7a図は
励起用ランプの電流波形図、第7b図はレーザの発振出力
波形図、第８図は本発明実施例である２本のランプを用
いたレーザの構造を示す模式図である。 １……SCR制御回路定電流制御部、２……トリガー発生
回路、３……ブースト電圧発生回路、４……パルス発振
部、５……FET、６……パルストランス、７……YAGロッ
ド、８……アークランプ、９……Ｑスイッチ、10……フ
ラッシュランプ、11……楕円集光器、12……共振器リア
ミラー、13……共振器出力ミラー、14……定電流ランプ
電源、15……パルス電流ランプ電源、16……レーザ発振
器、17……ベンディングミラー、18……集光レンズ、19
……ロール表面、20……レーザ光照射ヘッド、21……リ
ング状突起物、22……ロール母材。
プ電源回路のブロックダイアグラム、第２図はレーザ照
射条件とレーザ加工の関係を示すグラフ、第3a図，第3b
図，第3c図はそれぞれ時間領域におけるレーザ発振形態
の種類を示すグラフ、第4a図及び第4b図はパルスYAGレ
ーザの構造を示す模式図、第5a図，第5b図はレーザダル
加工装置の模式図、第６図はレーザ照射後にロール表面
に形成されるモチーフ形状の断面図と平面図、第7a図は
励起用ランプの電流波形図、第7b図はレーザの発振出力
波形図、第８図は本発明実施例である２本のランプを用
いたレーザの構造を示す模式図である。 １……SCR制御回路定電流制御部、２……トリガー発生
回路、３……ブースト電圧発生回路、４……パルス発振
部、５……FET、６……パルストランス、７……YAGロッ
ド、８……アークランプ、９……Ｑスイッチ、10……フ
ラッシュランプ、11……楕円集光器、12……共振器リア
ミラー、13……共振器出力ミラー、14……定電流ランプ
電源、15……パルス電流ランプ電源、16……レーザ発振
器、17……ベンディングミラー、18……集光レンズ、19
……ロール表面、20……レーザ光照射ヘッド、21……リ
ング状突起物、22……ロール母材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 亮二 神奈川県横浜市旭区小高町98―８ (72)発明者 野中 靖成 神奈川県川崎市麻生区百合ケ丘３―13 公 団129―403 (56)参考文献 特開 昭59−181498（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】ランプを用いた光励起型レーザ発振方法に
おいて、アークランプを用い発振閾条件まで連続光励起
し、ランプにパルス電流を重畳し、更に光共振器のＱ値
を上げ、発振閾電流を大きくする事によりパルス励起
し、レーザ出力のパルス出力が１〜20mj/パルス、周波
数１〜50kHz、パルス幅１〜10μsecに変調可能なレーザ
光を発振することを特徴とするパルスレーザ発振方法。 - 【請求項２】２本のランプを用いてレーザ発振する請求
項１記載のパルスレーザ発振方法。 - 【請求項３】ランプを用いた光励起型レーザ発振装置に
おいて、ランプに対してそれぞれ並列に接続されたラン
プ点火用トリガー回路及びシマー電源回路と、かつ互い
の干渉を抑制するためにランプに並列に接続されたパル
ストランスを介して結合されているパルス電流回路とを
備えた事を特徴とするパルスレーザ発振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63009696A JPH073899B2 (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | パルスレーザ発振方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63009696A JPH073899B2 (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | パルスレーザ発振方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01185987A JPH01185987A (ja) | 1989-07-25 |
| JPH073899B2 true JPH073899B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=11727387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63009696A Expired - Fee Related JPH073899B2 (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | パルスレーザ発振方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073899B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2721887B2 (ja) * | 1988-05-06 | 1998-03-04 | 東芝電子エンジニアリング株式会社 | レーザ加工装置 |
| JPH05102564A (ja) * | 1991-04-04 | 1993-04-23 | Electrox Inc | 高出力ＮｄＹＡＧレーザ |
| JP5020613B2 (ja) * | 2006-12-07 | 2012-09-05 | 新日本製鐵株式会社 | レーザ加工装置及び加工方法 |
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Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59181498A (ja) * | 1983-03-31 | 1984-10-15 | 株式会社東芝 | 放電灯点灯回路 |
-
1988
- 1988-01-21 JP JP63009696A patent/JPH073899B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01185987A (ja) | 1989-07-25 |
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