JPS5882584A - レ−ザ発振器 - Google Patents

レ−ザ発振器

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JPS5882584A
JPS5882584A JP56181612A JP18161281A JPS5882584A JP S5882584 A JPS5882584 A JP S5882584A JP 56181612 A JP56181612 A JP 56181612A JP 18161281 A JP18161281 A JP 18161281A JP S5882584 A JPS5882584 A JP S5882584A
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JP
Japan
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excitation
laser
circuit
discharge tube
energy
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Application number
JP56181612A
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English (en)
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JPS6331118B2 (ja
Inventor
Tetsuo Hosokawa
哲夫 細川
Teruo Yakuo
薬王 輝雄
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
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Publication of JPS5882584A publication Critical patent/JPS5882584A/ja
Publication of JPS6331118B2 publication Critical patent/JPS6331118B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • 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
    • H01S3/11Mode locking; Q-switching; Other giant-pulse techniques, e.g. cavity dumping
    • H01S3/1123Q-switching

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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレーザ発振器、%kQスイッチ素子を使用して
Qスイッチレーザ発振を行なわせるレーザ発振器に関す
る。
一般的にレーザ、特Icl!1体レーザによる発振は不
規則なパルスの集まりであるが、Qスイッチ利用するこ
と番こより大会なピーク値をもった単一パルスとして発
振させることが可能である。Cの場合、Qスイッチはレ
ーザ素子に蓄積されるエネルギーが最大になるまで光共
振器のQを下げておき、蓄積エネルギーが最大になった
ところでQの値を改善し最大のレーザ出力を得る為のQ
可変スイッチ素子として動作し、得られる出力レーザパ
ルスのピーク値とパルス幅が、Qの値とQスイッチのス
イッチング速度番ζ比例することはよく知られている。
従来、仁の種のQスイッチレーザ発振を行なうレーザ発
振器においては、レーザ素子の励起は励起用放電管が放
電して発光する光で励起、すなわち光ボンピングされて
おり、この放電管の発光すなわち光ボンピングは、レー
ザ素子に蓄積されるエネルギーが最大となりQスイッチ
によってレーザ発振した後も継続している。
従って、レーザ発振以後の発光波形に相当する励起用エ
ネルギーはロスとなり、励起効率が低下し、レーザ素子
の加熱を助長し、さらにこのロスとなるエネルギーが充
分大きいときには最初のレーザ発振に引き続きふたたび
不必要なレーザ発振を行ない、Qスイッチレーザ発振の
本来の姿である、いわゆる単一のジャイアントパルスレ
ーザ発振を阻害するという欠点がある。
本発明の目的は、レーザ素子に励起エネルギーを供給す
る際に励起エネルギーの供給を断続する回路を設けるこ
とにより上記欠点を除去し、Qスイッチレーザ発振を安
定に行なうことができるレーザ発振器を提供することに
ある。
本発明の発振器は、レーザ素子と、このレーザ素子にQ
スイッチレーザ発振を行なわせるQスイッチ回路と、励
起エネルギーを蓄積する励起電力蓄積回路と、この励起
電力蓄積回路からの励起エネルギーを受は前記Qスイッ
チ回路の動作と同期して前記レーザ素子を励起する励起
回路と、前記Qスイッチ回路の動作によるレーザ発振開
始と同時に前記励起電力蓄積回路から前記励起回路への
励起エネルギーの供給を停止する励起電力供給制御回路
とを備えて構成される。
次に本発明の詳細について図面を参照して詳細に説明す
る。
第1図は、従来のこの種の一般的なレーザ発振器のブロ
ック図である。レーザ素子lル−ザ出力側反射鏡2、レ
ーザ用全反射鏡3% Qスイッチ回路4の偏光器41.
招よびQスイッチ素子42により光共振器が形成されて
いる。・また、Qスイッチ回路4は、前記の偏光864
1およびQスイッチ素子42のほか、Qスイッチ素子4
2をドライブするドライブ電圧を発生するQスイッチ素
子ドライバ43により構成され、レーザ素子1に蓄積さ
れるエネルギーが最大になったときにレーザ発振を行な
はせてジャイアントパルス201を発生させるものであ
る。
励起回路5は、レーザ素子lに必要なエネルギーを与え
るもので、各回路の動作を制御する制御用回路を内蔵し
た動作制御回路7の制御のもとに励起用放電管トリガ発
生器52が出力する、レーザパルス発振周波数lと同一
の繰り返し周波数のトリガーパルスをトリガワイヤ15
3を介して励起用放電管51に印加して前記トリガパル
スの繰り返し周波数で発光させ、この光エネルギーをレ
ーザ索子に与えてエネルギー蓄積の為の光ポンピングを
行う。
チ纏−クコイルCH1は励起用放電管51を流れるピー
ク放電電流を抑える為のチ曹−クコイルである。
励起電力蓄積回路6は、゛コンデンサCxk詔よびこれ
を充電する為の直流電源61を有し、動作制御回路7の
制御のもとにコンデンサC1を充電し、この電圧をチl
−クコイルCH1を介して励起回路6の励起用放電管6
1に印加する。
第2図は、第1図の従来例におけるレーザ発振器の動作
を説明するための動作波形図である。
励起用放電管放電発光波形は時間tとともに内因に示す
ごとく放電電流の波形と相似して変化し、レーザ索子1
はこの放電管から発光による光エネルギーを受けつつ、
この蓄積エネルギーが最大となる時間toでQスイッチ
回路4によってレーザ発振を行なう、レーザ素子1に蓄
積されるエネルギーの波形は(ロ)図に示す。このよう
にして得られるレーザはtoに招いて(0図の如くジャ
イアントパルスとして出力される。
しかしながら、仁の場金第2図からも明らかなとおり、
励起用放電管の放電による発光エネルギーは(8wAの
暑部分のみがレーザ素子に利用され、b部分は利用され
ないでエネルギーロスとなる。
すなわち、レーザ素子1番と蓄積されるエネルギーは時
間toでレーザ発振を行なった後も引き続き(ロ)図の
C部分に示すようなエネルギーの供給をうける仁ととな
り、このため励起効率の低下、レーザ素子の不要な加熱
を18会、ざら番とC部分のエネルギーが充分大きいと
会は最初のレーザ発振に引き続き再び次のレーザ発振を
行ないQスイッチレーザの本来の姿である単一のジャイ
アントパルスレーザの発振を阻害することとなる。
第3図は本発明の一実施例を示すブロック図である、レ
ーザ素子1′、レーザ出力側反射鏡2′、レーザ用全反
射鏡3′、Qスイッチ動作を行う為の、偏光器41’、
Qスイッチ素子42/、およびQスイッチ素子ドライバ
43′よりなるQスイッチ回路4′、レーザ素子1′を
光ボンピングにより励起するための励起用放電管51′
、および励起用放電管51′をトリガするためのトリガ
ワイヤ53′ならびにトリガワイヤ53’を介して励起
用放電管51′をトリガする為の励起用放電管トリガ発
生器52′よりなる励起回路5′、励起用放電管51′
に流れるピーク電流を抑えるためのチョークコイルCH
s’、励起エネルギーを蓄えるためのコンデンサC1’
 、およびζノコンデンサを充電するための直流電源6
1’を含む励起電力蓄積回路6′、ゲートターンオフサ
イリスタ81およびこのサイリスタをゲートするための
サイリスタドライバ82よりなり励起用放電管51′へ
の励起エネルギーの供給をオン・オフする励起電力供給
制御回路8、およびQスイッチ回路4/および上記の各
回路の動作を制御する動作制御回路1′から構成されて
おり、第1図の従来例とめ基本的な相違は、励起電力供
給制御回路8が追加されたこと番ζある。
励起回路6′は、励起用放電管61′に対しトリガワイ
ヤ53′を介して励起用放電管トリガ発生器52′から
所望のレーザ発振周波数と同一の繰り返し周波数をもつ
たトリがパルス電圧を印加し放電発光を行わせる。チョ
ークコイルCH1’は放電管It’を流れるピーク放電
電流を抑えるためのものである。
励起回路S′の励起用放電管51’は、必要とする直流
高圧電源を、後述する励起電力供給制御回路8およびチ
ョークコイルCHI’を介して励起電力蓄積回路6′よ
り受ける。励起電力蓄積回路6′はコンデンサOr’ 
初よびこのコンデンサを充電するための直流電源61′
よりなり、コンデンサCI’から励起用放電管51’に
必要とする励起エネルギーを供給する。
励起電力供給制御回路8はゲートターンオフサイリスタ
81.およびこのサイリスタを動作させる為のゲート電
源を供給するサイリスタドライバ82よりなり、ゲート
ターンオフサイリスタ81はそのゲートに正の電流を加
えられるとターンオンし、負の電流を加えられるとター
ンオフし、ターンオフ動作は数μS程度の短時間で行う
ことができる。励起電力供給制御動作は、動作制御回路
7′の制御のもとに、励起回路5′の励起用放電管トリ
ガ発生器52′により高電圧トリガパルスをトリガワイ
ヤ53′を介して励起用放電管51’に印加すると同時
に、励起電力供給制御回路8のゲートターンオフサイリ
スタ81をオンするようにサイリスタドライバ82から
ゲート電圧を送出し、励起用放電管51’を放電発光さ
せてレーザ素子1′の励起をスタートさせ、レーザ素子
1′に蓄積されるエネルギーが最大になる時期にQスイ
ッチ回路4′のQスイッチ°素子42′をQスイッチ素
子ドライバ43′によってドライブしてQスイッチレー
ザ発振を行わせるとともにゲートターンオフサイリスタ
81をオフにし励起電力蓄積回路6′からの励起エネル
ギーの供給をオフにするよう化性われる。
このような励起電力供給制御動作を行わせることにより
、励起電力蓄積回路6′のコンデンサCI’にはQスイ
ッチレーザ発振後に不要となる励起エネルギーを蓄積し
ておくことができ、この励起エネルギーは次のレーザ発
振の為番ζ利用することが可能となり、安定した単一ジ
ャイアントパルス発振を行わせることに役立つものとな
る。
第4図は本発明の詳細な説明するための動作波形図であ
る。第4図qは励起用放電管61′の放電発光波形、に
)はレーザ素子1’に蓄積されるエネルギー特性、(ト
)はレーザ出力波形を示し、それぞれ第意図の従来例に
おける動作波形図の(A)%(ロ)および0に対応する
。何の放電発光波形は、前述したように励起用放電管s
1′が励起用放電管トリガー発生器[1から高圧トリガ
パルスを受けると同時にゲートターンオフサイリスタ8
1がオンになってこの放電管が発光しレーザ素子1′の
励起を開始し、レーザ素子1′に蓄積されるエネルギー
が最大になる時期toでQスイッチ素子42′が動作し
てQスイッチレーザ発振を行い、このときゲートターン
オフサイリスタ81がオフとなって励起用放電管51’
の発光も停止する動作に対応している。従って第2園内
の従来側番こ怠けるb部分に対応するd部分を放電発光
させるためのエネルギーを励起電力蓄積回路6′のコン
デンサ01′に残すこととなり、これは次回の励起エネ
ルギーとして利用することが可能となる。
第4図(ト)は励起用放電管s1′の放電発光波形0に
対応しレーザ素子1′に蓄積されるエネルギーの状態、
すなわちレーザ素子1′の励起状態を示す波形図である
。図から明らかなように励起電力供給制御回路8の動作
により、Qスイッチレーザ発振を行う時期to以後不要
なエネルギーの蓄積はなく、このため第2図0における
レーザ出力に比し安定した高出力の単一ジャイアントパ
ルス(ト)が得られる。
以上は本発明の一実施例として基本的な実施例をとり上
げて説明したがその他の変形例についても本発明を適用
できることは明らかである。たとえば、ゲートターンオ
フサイリスタ81の代りにその他の2方向性3端子サイ
リスタによるオン・オフを行ってもよく、また励起用放
電管51′を、レーザ媒質である気体を含む放電管に置
き換えレーザ素子1′を省けば、本発明の主旨を損うこ
となく放電パルスにより励起を行う気体レーザ装置にも
害鳥に本発明が適用できる。
本発明は以上説明したように、レーザ素子に励起エネル
ギー供給するIIKレーザ発振と対応して励起エネルギ
ーの供給を断続するという簡単な回路を備えることによ
り励起エネルギーのロスをなくシ、励起効率をlC畳し
、不必要なレーザ素子の加熱を抑えて安定した高出力の
単一ジャイアントパルスレーザ発振を行うことができる
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1Eは従来のレーザ発振器のブロック図、第2vAは
従来のレーザ発振器の動作を示す動作波形図、嬉3図は
本発明の一実施例を示すブロック図、第4図は本発明の
レーザ発振器の動作を示す動作波形図である。 第1図、および第3図に招いて、 1.1′・・・・・・レーザ素子、2.2’・・・・・
・レーザ出力側反射鏡、 3.3’・・・・・・レーザ
用全反射鏡、4.4’・・・・・・Qスイッチ回路%5
.5′・・・・・・励起回路、1!、6’・・・・・・
励起電力蓄積回路、?、?’−・・・・・動作制御回路
、8・・・・・・励起電力供給制御回路、41.41’
・・・・・・偏光器、42.42′・・・・・・Qスイ
ッチ素子、43.43’・・・・・・Qスイッチ素子ド
ライバ、51.51’・・・・・・励起第1閉 卿入弁理七内原 晋 第2図 第3図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. レーザ索子と、この素子#cQスイッチレーザ発振を行
    なわせるQスイッチ回路と、励起エネルギーを蓄積する
    励起電力蓄積回路と、この励起電力蓄積回路からの励起
    エネルギーを受は前記Qスイッチ囲路の動作と同期して
    前記レーザ素子を励起する励起回路と、前記Qスイッチ
    回路の動作にょるレーザ発振開始と同時に前記励起電力
    蓄積回路から前記励起回路への励起エネルギーの供給を
    停止する励起電力供給制御回路とを備えて成ることを特
    徴とするレーザ発振器。
JP56181612A 1981-11-12 1981-11-12 レ−ザ発振器 Granted JPS5882584A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56181612A JPS5882584A (ja) 1981-11-12 1981-11-12 レ−ザ発振器

Applications Claiming Priority (1)

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JP56181612A JPS5882584A (ja) 1981-11-12 1981-11-12 レ−ザ発振器

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Publication Number Publication Date
JPS5882584A true JPS5882584A (ja) 1983-05-18
JPS6331118B2 JPS6331118B2 (ja) 1988-06-22

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ID=16103842

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JP56181612A Granted JPS5882584A (ja) 1981-11-12 1981-11-12 レ−ザ発振器

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4862888A (en) * 1983-10-28 1989-09-05 Bausch & Lomb Incorporated Laser system

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3673504A (en) * 1967-11-28 1972-06-27 Trw Inc Laser with combined q-switch and synchronized cavity dump circuit
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JPS5061774U (ja) * 1973-10-05 1975-06-06

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