JPS5910079B2 - 出力レ−ザパルスを安定化する方法およびそのｑ切替レ−ザ - Google Patents

出力レ−ザパルスを安定化する方法およびそのｑ切替レ−ザ

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JPS5910079B2
JPS5910079B2 JP57007374A JP737482A JPS5910079B2 JP S5910079 B2 JPS5910079 B2 JP S5910079B2 JP 57007374 A JP57007374 A JP 57007374A JP 737482 A JP737482 A JP 737482A JP S5910079 B2 JPS5910079 B2 JP S5910079B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明はＱ切替レーザに関し、より詳細には高安定化を
行なう方法および安定化出力を有するＱ切替レーザに関
するものである。
先行技術のＱ切替レーザにおいては、異なる減衰ＲＦ信
号によるレーザビームの変調間の差はレーザ出力の一定
部分の不安定の一因となり、この不安定の大きさはゲー
ト繰返し速度の関数である。
不安定は入力パワー、空胴アラインメント、またはレー
ザパルス立上り時間を変調する他の要因を変化させるこ
とによつても生じる。発明の要約 基本概念においては、本発明はレーザゲートパルスとＲ
Ｆ信号の位相を同期させることによつて高安定度のＱ切
替レーザを提供するものである。
前記の基本概念によつて、本発明の主要な目的、すなわ
ち先行技術のＱ切替レーザの特徴であるレーザ出力の不
安定の克服が達成される。本発明の別の目的は、ゲート
繰返し速度を変化させて異なる速度のレーザ出力Ｑ切替
パルスを発生した際に再生可能な出力が得られることを
特徴とする上述の種別のＱ切替レーザを提供することで
ある。
本発明の別の目的はＱ切替レーザの出力を高度に安定に
することができる方法を提供することである。
本発明の好適な実施例を添付図面を参照して以下説明す
る。
好適な実施例の説明 第１図は従来の音響光学Ｑ切替レーザの構成例を概略的
に示す。
このように延長したＮ′ｄ：ＹＡＧロツド１０は熱交換
器１２内に取付けられており該熱交換器１２を介して冷
却液体はポンプ１４および相互接続パイプ１６および１
８によつて循環される。第２熱交換器２０は液体が熱交
換器１２に戻るに先立つてそれを冷却するため上流パイ
プ１８の１部を取囲んでいる。第２熱交換器２０は通常
水道水によつて冷劫を行なう。レーザロツド１０の端部
は露出しており、従つてその長手方向軸がロツドの反対
側の端部から外方向に離隔されたミラー２２および２４
の間を妨げられずに延長している。
レーザは連続ポンプ光源も備えている。図のＮｄ：ＹＡ
Ｇロツドに対しては光源は直流電源２８に接続されたク
リプトンアークランプ２６である。音響光学Ｑ切替装置
３０は図ではミラー２４とロツド１０の対向する端部の
間にはさまれている。
Ｑ切替装置は繰返し速度発振器３２によつて発生された
繰返し速度ゲート３４に与えられるゲートパルスＰによ
つて所定の繰返し速度でゲートされ、該繰返し速得ゲー
トにはゲート信号源３６によつてゲート信号Ｇが印加さ
れる。ゲートパルスＰは通常ＲＦゲート３８に印加され
、該ＲＦゲートにはＲＦ発振器４０からＲＦ信号が印加
される。ゲートパルスＰは増幅器４２従つてＱ切替装置
３０に対してＲＦ信号を中断する。この中断時間中レー
ザ出力パルスＬが形成されレーザから放出される。本発
明によればＱ切替レーザからのレーザ出力はＱ切替装置
ゲート信号とＱ切替装置を１駆動するＲＦ信号の位相を
電気的に同期させることによつて高度に安定することが
できる。
ゲート信号をＲＦ信号の任意の特定の位相にロツクする
ことによつてより安定したＱ切替装置出力パルスが発生
される。なぜならばＲＦ信号の減衰エンベロープはゲー
ト信号によつてオフにされるとレーザパワーがレーザ空
胴内で形成される際その始まりを変調する。一部のレー
ザ出力不安定の一因となるのは異なる減衰ＲＦ信号によ
るレーザビームの変調間の差である。ゲート信号を任意
の固定位相のＲＦ信号上の任意の位置にロツクすること
によつて各連続減衰ＲＦエンベロープは同様になりレー
ザ出力パルスの均等な変調が得られる。第１図において
、Ｑ切替装置ゲート信号とＲＦ信号の位相の同期は繰返
し速度ゲート３４とＲＦゲート３８の間に同期装置４４
を置くことによつて達成される。
該同期装置４４は作動的に機能して繰返し速度ゲート３
４の出力とＲＦ発振器４０を相互接続してレーザゲート
パルスをＲＦ信号の位相に同期させる。同期装置４４の
特定の実施例は集積回路 ７４７４Ｄ型フリツプフロツプである。
繰返し速度ゲート３４からの出力パルスＰはフリツプフ
ロツプ４４のＤ人力に印加され、発振器４０からのＲＦ
出力はフリツプフロツプのクロツク人力に印加され、フ
リツプフロツプの出力はＲＦゲート３８の入力に接続さ
れている。第３図において、パルスＰの１．つを明確に
するための時間拡大Ｒ度でＲＦ発振器からの正弦波出力
に関連して示す。
ＲＦ発振器の出力は矩形波あるいは他の所望の繰返し波
の波形にしてもよいことがわかるだろう。いずれにして
もこの発振器出力はフリツプフロツプのクロツク入力で
印加され、よつてパルスＰをクロツキングすなわち同期
してパルスＰ′の立上りおよび立下りが常に図の正弦波
上の特定の位置で生じるようにする。パルスＰの立下り
が正弦波上の任意の位相同期点４６と整合しない場合に
は次のクロツク信号がパルスＰ２の立下りを発生するこ
とに注意されたい。
従つてパルスＰおよびＰ／は互いに同じか短いかあるい
は長い時間幅であつてもよい。しかしながら重要なのは
パルスＰの立上りの同期であつて、これはレーザ出力パ
ルスＬに関連しているのは立上りであるためである。
前述の同期装置は、ゲート繰返し速度が変化して異なる
速度のレーザ出力Ｑ切替パルスを発生した際再生可能な
出力が得られるという利点をもたらす。
これは、異なる速度に対しては出力パルスは形成されて
レーザから放出されるのに異なる時間を要するために起
こる。従つて、異なる繰返し速度に対するレーザパルス
は減衰ＲＦエンベロープの異なる部分によつて変調され
るが、各繰返し速度での後続パルスは減衰ＲＦエンベロ
ープの同様の部分によつて変調される。同期が何ら使用
されない場合には不安定の大きさは速度の関数である。
同様に異なる不安定は入力パワー、空胴アラインメント
、またはレーザパルス立上り時間を変調する何かを変化
させることによつて生じる。第４図の実施例において、
レーザゲートパルスとＲＦ信号の位相の同期はゲート信
号Ｐの微分によつてＲＦ発振器４０′を同期させること
によつて達成される。
図のようにこれは繰返し速度発振器３２の出力信号によ
つてＲＦ発振器を１駆動することによつて行なわれる。
この態様でＲＦ信号はレーザゲートパルスＰの位相に同
期される。この装置はレーザゲートパルスが固定周波数
で発生する条件の下で使用するのに特に適している。音
響光学Ｑ切替レーザに関連して方法および装置を上述し
たが、本発明はＲＦ振起を行なうように変更した電子光
学Ｑ切替レーザとともに使用することもできる。当業者
には、本発明の精神および特許請求の範囲から逸脱する
ことなく上述の部品のタイプ数および構成において種々
の変更が可能であることは明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は不発明による高安定出力Ｑ切替レーザを提供す
る方法および手段を示す概略プロツク図、第２図は従来
の音響光学Ｑ切替レーザの動作を示す電気信号およびレ
ーザ出力の複数の電気的波形グラフ表示、第３図は第２
図の波形の１つを時間拡大Ｒ度で示し本発明によつてそ
れが同期される態様を示す複数の電気的波形のグラフ表
示、第４図は本発明による高安定出力Ｑ切替レーザを発
生する別の方法および手段を示す第１図の変更例の部分
概略プロツク図である。 図中、１０・・・・・・Ｎｄ：ＹＡＧロツド、１２・・
・・・・熱交換器、１４・・・・・・ポンプ、１６，１
８・・・・・・相互接続パイプ、２０・・・・・・第２
熱交換器、２２，２４・・・・・・ミラー、２６・・・
・・・クリプトンアークランプ、２８・・・・・・直流
電源、３０・・・・・・音響光学Ｑ切換装置、３２・・
・・・・繰返し速度発振器、３４・・・・・・繰返し速
度ゲート、３６・・・・・・ゲート信号源、３８・・・
・・・ＲＦゲート、４０・・・・・・ＲＦ発振器、４２
・・・・・・増幅器、４４・・・・・・同期装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 繰返し波形を有しかつ立上りおよび立下りを有する
    レーザゲートパルスにより周期的に中断されるＲＦ信号
    によつて断続して駆動される音響光学Ｑ切替装置を有す
    るＱ切替レーザにおいて、前記レーザゲートパルスと前
    記ＲＦ信号の位相を互に同期させる手段を備え、出力レ
    ーザパルスを安定化させる方法。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の方法において、上記
    同期はレーザゲートパルスをＲＦ信号の位相に同期させ
    ることによつて達成されることを特徴とする上記方法。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の方法において、上記
    同期はＲＦ信号をレーザゲートパルスの位相に同期させ
    ることによつて達成されることを特徴とする上記方法。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載の方法において、上記
    同期は、レーザゲートパルスをフリップフロップの入力
    に、ＲＦ信号を上記フリップフロップのクロック入力に
    、上記フリップフロップの出力をＲＦゲートの入力に与
    えることによつて達成され、上記ＲＦゲートの出力はＱ
    切替装置に与えられることを特徴とする上記方法。 ５ 特許請求の範囲第１項に記載の方法において、上記
    Ｑ切替レーザは音響光学Ｑ切替レーザであつて前記レー
    ザゲートパルスは繰返し速度発振器によつて発生されゲ
    ート信号源によつてゲート信号が与えられる繰返し速度
    ゲートに与えられ、ＲＦ発振器の出力はＲＦゲートに与
    えられ上記ＲＦゲートの出力は上記Ｑ切替装置に与えら
    れ、上記同期は上記繰返し速度ゲートの出力を集積回路
    Ｄ型フリップフロップのＤ入力に、上記ＲＦ発振器の出
    力を上記フリップフロップのクロック入力に、上記フリ
    ップフロップの出力を上記ＲＦゲートの入力に与えるこ
    とによつて達成されることを特徴とする上記方法。 ６ 特許請求の範囲第１項に記載の方法において、レー
    ザゲートパルスは繰返し速度発振器によつて発生され、
    上記同期は上記ＲＦ信号源の入力に前記繰返し速度発振
    器からの出力信号を印加することによつて達成されるこ
    とを特徴とする上記方法。 ７ 立上りおよび立下りを有するレーザゲートパルス源
    および繰返し波形を有するＲＦ信号源、および前記パル
    ス源からのレーザゲートパルスによつて周期的に中断さ
    れる前記ＲＦ信号によつて断続的に駆動される音響光学
    Ｑ切替装置を有するＱ切替レーザにおいて、出力レーザ
    パルスを安定化する装置は前記レーザゲートパルス源お
    よびＲＦ信号源に作動的に接続され前記レーザゲートパ
    ルスおよびＲＦ信号の位相を互に同期する同期化手段を
    備えていることを特徴とするＱ切替レーザ。 ８ 特許請求の範囲第７項に記載の安定化手段を有する
    上記レーザにおいて、上記レーザゲートパルス源は繰返
    し速度発振器を備えており、上期同期化手段は上記繰返
    し速度発振器の出力を上記ＲＦ信号源に接続してＲＦ信
    号をレーザゲートパルスの位相に同期させることを特徴
    とする上記Ｑ切替レーザ。 ９ 特許請求の範囲第７項に記載の安定化手段を有する
    上記レーザにおいて、上記同期化手段は上記レーザゲー
    トパルス源の出力と上記ＲＦ信号源の出力を作動的に相
    互接続してレーザゲートパルスをＲＦ信号の位相を同期
    させることを特徴とする上記Ｑ切替レーザ。 １０ 特許請求の範囲第９項に記載の安定化手段を有す
    る上記レーザにおいて、上記同期手段は、上記レーザゲ
    ートパルス源の出力に接続された入力と上記ＲＦ信号源
    の出力に接続されたクロック入力とＲＦゲートの入力に
    接続された出力とを有しているフリップフロップを備え
    ていることを特徴とする上記レーザ。 １１ 特許請求の範囲第９項に記載の安定化手段を有す
    る上記レーザにおいて、上記Ｑ切替レーザは音響光学Ｑ
    切替レーザであつて繰返し速度発振器によつてレーザゲ
    ートパルスが発生され、ゲート信号源からのゲート信号
    が印加される繰返し速度ゲートに与えられ、ＲＦ発振器
    の出力はＲＦゲートに与えられ上記ＲＦゲートの出力は
    上記Ｑ切替装置に与えられており、かつ上記同期手段は
    上記繰返し速度ゲートの出力に接続されたＤ入力と上記
    ＲＦ発振器の出力に接続されたクロック入力と上記ＲＦ
    ゲートに接続された出力とを有している集積回路Ｄ型フ
    リップフロップを備えていることを特徴とする上記レー
    ザ。 １２ 特許請求の範囲第９項に記載の安定化手段を有す
    る上記レーザにおいて、上記Ｑ切替レーザは音響光学Ｑ
    切替レーザであつて繰返し速度発振器によつてレーザゲ
    ートパルスが発生され、ゲート信号源からのゲート信号
    が印加される繰返し速度ゲートに与えられＲＦ発振器の
    出力はＲＦゲートに与えられ上記ＲＦゲートの出力は上
    記Ｑ切替装置に与えられてぉり、上記同期手段は上記繰
    返し速度発振器の出力を上記ＲＦ発振器に接続してＲＦ
    信号をレーザゲートパルスの位相に同期させる手段を備
    えていることを特徴とする上記レーザ。
JP57007374A 1981-04-16 1982-01-20 出力レ−ザパルスを安定化する方法およびそのｑ切替レ−ザ Expired JPS5910079B2 (ja)

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JPS57178392A JPS57178392A (en) 1982-11-02
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CA (1) CA1177523A (ja)
CH (1) CH647103A5 (ja)
DE (1) DE3201620C2 (ja)
DK (1) DK149677C (ja)
FR (1) FR2504321B1 (ja)
GB (1) GB2098387B (ja)
HK (1) HK22985A (ja)
NO (1) NO821214L (ja)
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