JPH08204262A - 閃光燈励起形連続発振レーザーにおいて電流合成による高尖頭出力パルス発生法 - Google Patents
閃光燈励起形連続発振レーザーにおいて電流合成による高尖頭出力パルス発生法Info
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- JPH08204262A JPH08204262A JP7124084A JP12408495A JPH08204262A JP H08204262 A JPH08204262 A JP H08204262A JP 7124084 A JP7124084 A JP 7124084A JP 12408495 A JP12408495 A JP 12408495A JP H08204262 A JPH08204262 A JP H08204262A
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- 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
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/0915—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザー発生装置において内部部品の変更し
ないで連続発振、パルス発振及び連続発振にパルス発振
を加えた混合形発振などの３種の形態の発振が可能なレ
ーザー発生技術である閃光燈励起形連続発振レーザーに
おいて電流合成による高尖頭出力パルス発生を提供す
る。 【構成】 レーザー装置において内部部品の変更しない
で連続発振パルス発振及び連続発振にパルス発振を加え
た混合形発振などの３種の形態の発振が可能なレーザー
を発生することとパルス形電源装置と連続発振電源装置
をダイオードスイッチング回路で結合させて連続発振レ
ーザー出力の数十倍以上の高尖頭出力パルスを同時に発
生させることを特徴とする。
ないで連続発振、パルス発振及び連続発振にパルス発振
を加えた混合形発振などの３種の形態の発振が可能なレ
ーザー発生技術である閃光燈励起形連続発振レーザーに
おいて電流合成による高尖頭出力パルス発生を提供す
る。 【構成】 レーザー装置において内部部品の変更しない
で連続発振パルス発振及び連続発振にパルス発振を加え
た混合形発振などの３種の形態の発振が可能なレーザー
を発生することとパルス形電源装置と連続発振電源装置
をダイオードスイッチング回路で結合させて連続発振レ
ーザー出力の数十倍以上の高尖頭出力パルスを同時に発
生させることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザー発生装置におい
て内部部品を変更しないで連続発振、パルス発振及び連
続発振にパルス発振を加えた混合形発振などの３種の形
態の発振が可能なレーザー発振技術として閃光燈励起形
連続発振レーザーにおいて電流合成による高尖頭出力パ
ルス発生に関するものである。
て内部部品を変更しないで連続発振、パルス発振及び連
続発振にパルス発振を加えた混合形発振などの３種の形
態の発振が可能なレーザー発振技術として閃光燈励起形
連続発振レーザーにおいて電流合成による高尖頭出力パ
ルス発生に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１は既存の閃光燈励起形レーザーの電
源部を図示したもので、閃光燈励起レーザーの構成は初
期点燈のための高電圧パルス形成回路と点燈後閃光燈に
電流を供給する電源装置で構成されている。電流供給方
式は連続発振レーザーの場合は直流電流を供給しパルス
形レーザーの場合は要求される出力パルス形状と同一な
形状の電流を供給するパルス形電源装置で構成されてい
る。
源部を図示したもので、閃光燈励起レーザーの構成は初
期点燈のための高電圧パルス形成回路と点燈後閃光燈に
電流を供給する電源装置で構成されている。電流供給方
式は連続発振レーザーの場合は直流電流を供給しパルス
形レーザーの場合は要求される出力パルス形状と同一な
形状の電流を供給するパルス形電源装置で構成されてい
る。
【０００３】現在までは連続発振レーザーとパルス形レ
ーザーがそれぞれの特性と利点を生かして多くの分野で
独立的に活用されてきた。
ーザーがそれぞれの特性と利点を生かして多くの分野で
独立的に活用されてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし各々の利点を生
かして性能と活用性を高めるための努力の一環として現
在まで普遍化された連続発振レーザーのパルス変調技術
は連続発振電源装置の電流供給を連続形電源装置が持っ
ている最大出力範囲内で変調してパルスがのせられた連
続発振レーザーを発振させるものである。
かして性能と活用性を高めるための努力の一環として現
在まで普遍化された連続発振レーザーのパルス変調技術
は連続発振電源装置の電流供給を連続形電源装置が持っ
ている最大出力範囲内で変調してパルスがのせられた連
続発振レーザーを発振させるものである。
【０００５】このような方式は単一連続発振形電源装置
が使用されるので、出力容量の限界で合成される最大尖
頭出力の大きさは連続発振平均出力の２−３倍程度が上
限である。
が使用されるので、出力容量の限界で合成される最大尖
頭出力の大きさは連続発振平均出力の２−３倍程度が上
限である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記のような先
行技術の問題点を改善して閃光管で励起させる全てのレ
ーザー装置に共通的に適用出来、特にＮｄ：ＹＡＧレー
ザーに適用させる場合、レーザー切断特性を大いに向上
させ、Ｅｒ：ＹＡＧレーザー、Ｈｏ：ＹＡＧレーザー、
第２次高調波Ｎｄ：ＹＡＧレーザー、色素レーザー等の
他のレーザー装置にも適用され各レーザーの動作特性向
上及び応用範囲を拡大することにその目的がある。
行技術の問題点を改善して閃光管で励起させる全てのレ
ーザー装置に共通的に適用出来、特にＮｄ：ＹＡＧレー
ザーに適用させる場合、レーザー切断特性を大いに向上
させ、Ｅｒ：ＹＡＧレーザー、Ｈｏ：ＹＡＧレーザー、
第２次高調波Ｎｄ：ＹＡＧレーザー、色素レーザー等の
他のレーザー装置にも適用され各レーザーの動作特性向
上及び応用範囲を拡大することにその目的がある。
【０００７】本発明は前記のような目的を達成するため
にレーザー装置において内部部品を変更しないで連続発
振、パルス発振及び連続発振にパルス発振を加えた混合
形発振の３種の形態の発振が可能なレーザーを発生する
ことと、パルス形電源装置と連続発振電源装置をダイオ
ードスイッチング回路で結合させて連続発振レーザー出
力の数十倍以上の高尖頭出力パルスを同時に発生させる
ことを特徴とする。
にレーザー装置において内部部品を変更しないで連続発
振、パルス発振及び連続発振にパルス発振を加えた混合
形発振の３種の形態の発振が可能なレーザーを発生する
ことと、パルス形電源装置と連続発振電源装置をダイオ
ードスイッチング回路で結合させて連続発振レーザー出
力の数十倍以上の高尖頭出力パルスを同時に発生させる
ことを特徴とする。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を添付図面の図２から図５まで
を参照して詳細に説明する。 （１）電流合成概念 本発明は閃光燈励起形連続発振レーザーに高尖頭出力パ
ルスを合成するために既存の連続発振形電源装置にパル
ス形電源装置を図２のように電気的に直接加えて高尖頭
出力パルスを発生させる。
を参照して詳細に説明する。 （１）電流合成概念 本発明は閃光燈励起形連続発振レーザーに高尖頭出力パ
ルスを合成するために既存の連続発振形電源装置にパル
ス形電源装置を図２のように電気的に直接加えて高尖頭
出力パルスを発生させる。
【０００９】これは小さい容量でも高尖頭出力パルスを
発生出来るパルス形電源装置の特性を生かして既存の連
続発振形電源装置を直接変調する方式より小さい容量で
も高尖頭出力パルスを発生出来る。パルス出力はパルス
形電源装置によって独立的に発生されるので、連続発振
レーザーの数十倍に達するパルスを連続発振電源と電気
的に合成させて高尖頭出力パルスがのせられたレーザー
を得ることが出来る。
発生出来るパルス形電源装置の特性を生かして既存の連
続発振形電源装置を直接変調する方式より小さい容量で
も高尖頭出力パルスを発生出来る。パルス出力はパルス
形電源装置によって独立的に発生されるので、連続発振
レーザーの数十倍に達するパルスを連続発振電源と電気
的に合成させて高尖頭出力パルスがのせられたレーザー
を得ることが出来る。
【００１０】（２）電流合成原理 図３はダイオードスイッチング方式を利用した電流合成
の概念図である。パルス形電源装置においてパルス発生
のために閃光燈に瞬間的に高電圧が印加されると、この
高電圧が連続発振電源装置の出力電圧より高いので、ダ
イオードＤ１は遮断され連続発振電源装置を保護し、こ
の時は連続発振電源装置からの電力供給が遮断される。
反対に連続発振だけに使用される時は、ダイオードＤ２
が遮断されるので連続発振電源装置の出力電流がパルス
電源回路に流れることを止める。電流合成時には、初期
点燈に必要な高電圧パルス形成回路と放電維持電源装置
はダイオードと閃光燈の間に位置するので、初期点燈の
高電圧パルスは閃光燈両端にだけ印加され、どの電源装
置にも損傷を与えない。
の概念図である。パルス形電源装置においてパルス発生
のために閃光燈に瞬間的に高電圧が印加されると、この
高電圧が連続発振電源装置の出力電圧より高いので、ダ
イオードＤ１は遮断され連続発振電源装置を保護し、こ
の時は連続発振電源装置からの電力供給が遮断される。
反対に連続発振だけに使用される時は、ダイオードＤ２
が遮断されるので連続発振電源装置の出力電流がパルス
電源回路に流れることを止める。電流合成時には、初期
点燈に必要な高電圧パルス形成回路と放電維持電源装置
はダイオードと閃光燈の間に位置するので、初期点燈の
高電圧パルスは閃光燈両端にだけ印加され、どの電源装
置にも損傷を与えない。
【００１１】（３）レーザー発振方法 本発明においてレーザー発振は連続発振単独、高尖頭出
力パルス発振、単独及び高尖頭出力パルスがのせられた
連続発振などの３種の発振が可能である。其の一、連続
発振単独においては連続発振電源装置だけ動作させると
既存の連続発振レーザーを発生させうる。
力パルス発振、単独及び高尖頭出力パルスがのせられた
連続発振などの３種の発振が可能である。其の一、連続
発振単独においては連続発振電源装置だけ動作させると
既存の連続発振レーザーを発生させうる。
【００１２】其の二、パルス単独発振においては閃光燈
初期点燈後に連続発振電源装置からレーザーは発生出来
ないが閃光燈を微弱につけられる電流を供給するとパル
ス形電源装置からパルス形レーザー発生が可能である。
即ち、既存のパルス形レーザーのシマー（ｓｉｍｍｅ
ｒ）電源装置を連続発振電源装置で代えたものと同じで
ある。
初期点燈後に連続発振電源装置からレーザーは発生出来
ないが閃光燈を微弱につけられる電流を供給するとパル
ス形電源装置からパルス形レーザー発生が可能である。
即ち、既存のパルス形レーザーのシマー（ｓｉｍｍｅ
ｒ）電源装置を連続発振電源装置で代えたものと同じで
ある。
【００１３】其の三、パルスがのせられた連続発振のた
めに連続発振電源装置からレーザーの連続発振に必要な
初期臨界値以上の電流を供給し同時にパルス形電源装置
から必要な形態のパルス電流が供給され電流が合成され
ると連続発振レーザーにパルス形レーザーが合成された
混合形レーザー発振が可能である。 （４）パルス出力形態に従うパルス形電源装置の設計 図４（イ）、（ロ）、及び（ハ）は本発明を実現する回
路であり、各々異なるパルス出力形態に従って相異なく
構成されたパルス形電源装置である。
めに連続発振電源装置からレーザーの連続発振に必要な
初期臨界値以上の電流を供給し同時にパルス形電源装置
から必要な形態のパルス電流が供給され電流が合成され
ると連続発振レーザーにパルス形レーザーが合成された
混合形レーザー発振が可能である。 （４）パルス出力形態に従うパルス形電源装置の設計 図４（イ）、（ロ）、及び（ハ）は本発明を実現する回
路であり、各々異なるパルス出力形態に従って相異なく
構成されたパルス形電源装置である。
【００１４】（イ）図は最も簡単な構造で、共鳴充電に
よる２倍圧特性を生かして、毎パルス当たりＣ2 Ｖ2 ／
２（Ｊ）のエネルギーが供給され、小形で高尖頭出力発
生が容易であるがパルス幅を可変することが難かしく、
安定な出力のためには直流電源装置が安定されなければ
ならない。 （ロ）図はパルス出力のパルス幅をサイリスターで制御
してパルス幅の制御が可能である。
よる２倍圧特性を生かして、毎パルス当たりＣ2 Ｖ2 ／
２（Ｊ）のエネルギーが供給され、小形で高尖頭出力発
生が容易であるがパルス幅を可変することが難かしく、
安定な出力のためには直流電源装置が安定されなければ
ならない。 （ロ）図はパルス出力のパルス幅をサイリスターで制御
してパルス幅の制御が可能である。
【００１５】また、大きい容量のＣ1 のおかげで直流電
源装置が比較的に少なく安定されてもよいし、尖頭出力
の可変が（イ）図より容易である。しかし、回路構成が
多少複雑であり高尖頭出力を得ることが多少難かしい。 （ハ）図はパルス幅可変が容易であり尖頭出力値も単一
パルス内でも可変が可能であり、尖頭出力値が高速スイ
ッチング回路のオン／オフデューティ比で調整されるの
で、直流電源装置の電圧が固定されてもよいし、広範囲
なパルス形態を得ることが出来る。しかし、回路構成が
複雑で大きな平均出力及び高い尖頭出力を得ることが難
かしい。
源装置が比較的に少なく安定されてもよいし、尖頭出力
の可変が（イ）図より容易である。しかし、回路構成が
多少複雑であり高尖頭出力を得ることが多少難かしい。 （ハ）図はパルス幅可変が容易であり尖頭出力値も単一
パルス内でも可変が可能であり、尖頭出力値が高速スイ
ッチング回路のオン／オフデューティ比で調整されるの
で、直流電源装置の電圧が固定されてもよいし、広範囲
なパルス形態を得ることが出来る。しかし、回路構成が
複雑で大きな平均出力及び高い尖頭出力を得ることが難
かしい。
【００１６】（５）高尖頭出力パルスがのせられた連続
発振レーザーの発振結果及び応用 図５は本発明の図４（イ）の方法Ｎｄ：ＹＡＧレーザー
に適用して実現した高尖頭出力パルスがのせられた連続
発振レーザーのオシロスコープ波形である。図示された
図５の上部分はＮｄ：ＹＡＧレーザー光検出用光ダイオ
ードで測定した波形であり、下部分はパルス１個を拡大
して見た波形である。
発振レーザーの発振結果及び応用 図５は本発明の図４（イ）の方法Ｎｄ：ＹＡＧレーザー
に適用して実現した高尖頭出力パルスがのせられた連続
発振レーザーのオシロスコープ波形である。図示された
図５の上部分はＮｄ：ＹＡＧレーザー光検出用光ダイオ
ードで測定した波形であり、下部分はパルス１個を拡大
して見た波形である。
【００１７】ここで、連続発振レーザー出力は１００Ｗ
ａｔｔの時、パルス出力の尖頭値は3.6 Ｋワットに達す
ることを見ることが出来るし、連続発振平均値の３６倍
に相当するパルスが連続発振レーザーにのせられている
ことを確認出来る。このように構成された本発明は閃光
管で励起させる全てのレーザー装置に共通的に適用出来
るし、特にＮｄ：ＹＡＧレーザーに適用させた場合には
レーザー切断特性を大いに向上出来るばかりでなく、其
の他Ｅｒ：ＹＡＧレーザー、Ｈｏ：ＹＡＧレーザー、第
２高調波Ｎｄ：ＹＡＧレーザー、色素レーザー等の他の
レーザー装置にも適用されて各レーザーの動作特性向上
及び応用範囲の拡大を期待出来る効果があるものであ
る。
ａｔｔの時、パルス出力の尖頭値は3.6 Ｋワットに達す
ることを見ることが出来るし、連続発振平均値の３６倍
に相当するパルスが連続発振レーザーにのせられている
ことを確認出来る。このように構成された本発明は閃光
管で励起させる全てのレーザー装置に共通的に適用出来
るし、特にＮｄ：ＹＡＧレーザーに適用させた場合には
レーザー切断特性を大いに向上出来るばかりでなく、其
の他Ｅｒ：ＹＡＧレーザー、Ｈｏ：ＹＡＧレーザー、第
２高調波Ｎｄ：ＹＡＧレーザー、色素レーザー等の他の
レーザー装置にも適用されて各レーザーの動作特性向上
及び応用範囲の拡大を期待出来る効果があるものであ
る。
【図１】既存の閃光燈励起形レーザーの電源部概念図で
ある。
ある。
【図２】電流合成による高尖頭出力パルス発生レーザー
の電流合成概念図である。
の電流合成概念図である。
【図３】本発明の連続発振レーザー電源装置とパルス形
レーザー電源装置をダイオードを利用して相互隔離させ
ながらレーザーを発生させる概念図である。
レーザー電源装置をダイオードを利用して相互隔離させ
ながらレーザーを発生させる概念図である。
【図４】本発明である電流合成による高尖頭出力パルス
を発生させるのに使用出来るパルス形電源装置の類型で
あって、（イ）はパルス幅固定形、（ロ）はパルス幅可
変形、（ハ）はパルス幅及びパルス大きさ可変形のパル
ス形電源装置を示す。
を発生させるのに使用出来るパルス形電源装置の類型で
あって、（イ）はパルス幅固定形、（ロ）はパルス幅可
変形、（ハ）はパルス幅及びパルス大きさ可変形のパル
ス形電源装置を示す。
【図５】本発明により発振された高尖頭出力パルスがの
せられた連続発振Ｎｄ：ＹＡＧレーザー波形のオシロス
コープ上の波形を示す図である。
せられた連続発振Ｎｄ：ＹＡＧレーザー波形のオシロス
コープ上の波形を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キム クワン−スク 大韓民国，ダエジェオン−シ，ユースン− ク，エオエウン−ドン，99，ハンビット アパート 121−1101
Claims (4)
- 【請求項１】 ダイオードスイッチングを利用して連続
電源装置からえた連続電流にパルス電源装置で発生させ
たパルス電流混合法。 - 【請求項２】 第１項の方法でパルス電源装置の平均的
な出力能力でない瞬間的なパルス出力能力による高尖頭
レーザーパルス発生法。 - 【請求項３】 第１項の方法の電流混合方法で連続発振
レーザーと一緒に出力がとても大きいパルス形レーザー
を同時発生させる方法。 - 【請求項４】 第１項の方法によってレーザー部品を変
更しないで連続発振、パルス形発振、及び連続とパルス
形の同時発振などの３種形態のレーザー出力をもったレ
ーザー発生法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950000280A KR0143434B1 (ko) | 1995-01-09 | 1995-01-09 | 섬광등 여기형 연속발진 레이저에서 전류합성에 의한 고첨두출력 펄스발생법 |
| KR280/1995 | 1995-01-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08204262A true JPH08204262A (ja) | 1996-08-09 |
Family
ID=19406544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7124084A Pending JPH08204262A (ja) | 1995-01-09 | 1995-05-23 | 閃光燈励起形連続発振レーザーにおいて電流合成による高尖頭出力パルス発生法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5661745A (ja) |
| JP (1) | JPH08204262A (ja) |
| KR (1) | KR0143434B1 (ja) |
| DE (1) | DE19517672A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2013110212A (ja) * | 2011-11-18 | 2013-06-06 | Panasonic Industrial Devices Sunx Co Ltd | レーザ光源駆動装置、レーザ発振器及びレーザ加工装置 |
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| US5748657A (en) * | 1996-08-26 | 1998-05-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | High efficiency constant current laser driver |
| CN103954391B (zh) * | 2014-05-15 | 2016-04-13 | 黑龙江大学 | 基于线性调频多光束激光外差二次谐波法与扭摆法测量微冲量的方法 |
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| JPH0555669A (ja) * | 1991-08-29 | 1993-03-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体レーザ装置 |
| JPH05327078A (ja) * | 1992-05-19 | 1993-12-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体レーザ装置 |
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| FR2654876B1 (fr) * | 1989-11-23 | 1993-11-12 | Commissariat A Energie Atomique | Dispositif de charge de moyens d'accumulation d'energie electrique, muni de moyens permettant de maitriser cette charge. |
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1995
- 1995-01-09 KR KR1019950000280A patent/KR0143434B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1995-05-13 DE DE19517672A patent/DE19517672A1/de not_active Ceased
- 1995-05-23 JP JP7124084A patent/JPH08204262A/ja active Pending
- 1995-05-31 US US08/455,415 patent/US5661745A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR0143434B1 (ko) | 1998-08-17 |
| US5661745A (en) | 1997-08-26 |
| KR960030498A (ko) | 1996-08-17 |
| DE19517672A1 (de) | 1996-07-18 |
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