JPS60119786A - Qスイッチレ−ザ装置 - Google Patents
Qスイッチレ−ザ装置Info
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- JPS60119786A JPS60119786A JP22715183A JP22715183A JPS60119786A JP S60119786 A JPS60119786 A JP S60119786A JP 22715183 A JP22715183 A JP 22715183A JP 22715183 A JP22715183 A JP 22715183A JP S60119786 A JPS60119786 A JP S60119786A
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- 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
- 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
- H01S3/11—Mode locking; Q-switching; Other giant-pulse techniques, e.g. cavity dumping
- H01S3/1123—Q-switching
- H01S3/117—Q-switching using intracavity acousto-optic devices
-
- 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
- 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
- H01S3/11—Mode locking; Q-switching; Other giant-pulse techniques, e.g. cavity dumping
- H01S3/1123—Q-switching
- H01S3/121—Q-switching using intracavity mechanical devices
-
- 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
- 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
- H01S3/11—Mode locking; Q-switching; Other giant-pulse techniques, e.g. cavity dumping
- H01S3/1123—Q-switching
- H01S3/127—Plural Q-switches
Landscapes
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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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。
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、Qスイッチレーザ装置に関するものでおる。
Qスイッチを用いた固体レーザは、尖頭値の極めて高い
Qスイッチパルス出力を発生しうる事は、すでに知られ
てお#)%精密加工等に広く応用されている。しかし精
密加工、薄膜抵抗トリミング等へ応用しようとする場合
、たとえはNd:YAGレーザでは、Qスイッチ素子へ
印加するパルスの繰返し周波数が2 KHz以上になる
と、レーザ発像器が、発振停止状態から、発振状態にな
る時、最初のQスイッチ発振の尖頭値が極めて高くなる
。この状態でトリミング等を行った場合、そのエネルギ
ーの大きさによって深く、大きな加工軌跡を残し、加工
部分及び周辺への影響、ま1こ基版等の破損を招き、特
性全署しく損う場合があり好ましくない。
Qスイッチパルス出力を発生しうる事は、すでに知られ
てお#)%精密加工等に広く応用されている。しかし精
密加工、薄膜抵抗トリミング等へ応用しようとする場合
、たとえはNd:YAGレーザでは、Qスイッチ素子へ
印加するパルスの繰返し周波数が2 KHz以上になる
と、レーザ発像器が、発振停止状態から、発振状態にな
る時、最初のQスイッチ発振の尖頭値が極めて高くなる
。この状態でトリミング等を行った場合、そのエネルギ
ーの大きさによって深く、大きな加工軌跡を残し、加工
部分及び周辺への影響、ま1こ基版等の破損を招き、特
性全署しく損う場合があり好ましくない。
本発明の目的は% 2発目以降に続くQスイッチパルス
の尖頭1[kはぼ等しい値上維持するため最初のQスイ
ッチパルスについてのみ抑止効果を持たせたQスイッチ
レーザ装置icを提供することにりる。
の尖頭1[kはぼ等しい値上維持するため最初のQスイ
ッチパルスについてのみ抑止効果を持たせたQスイッチ
レーザ装置icを提供することにりる。
本発明は、音臀光学的Qスイッチ法により、Qスイッチ
パルス発振させるに際し、レーザ共振器内に機械的7ヤ
ツターを設けて音響光学的Qスイッチ素子と組合せて駆
動させ、機械的シャッターが開く過程において、最初の
Qスイッチパルス発振を行なわせるように制御する事に
より、最初のQスイッチパルスの尖頭値が、機械的シャ
ッターを完全に開いた時に得られるQスイッチパルス列
の尖頭値とはeま等しいQスイッチパルス列を維持しう
るQスイッチレーザ装置を提供する事におる。
パルス発振させるに際し、レーザ共振器内に機械的7ヤ
ツターを設けて音響光学的Qスイッチ素子と組合せて駆
動させ、機械的シャッターが開く過程において、最初の
Qスイッチパルス発振を行なわせるように制御する事に
より、最初のQスイッチパルスの尖頭値が、機械的シャ
ッターを完全に開いた時に得られるQスイッチパルス列
の尖頭値とはeま等しいQスイッチパルス列を維持しう
るQスイッチレーザ装置を提供する事におる。
次に、本発明について図面?参照して説明する。
本発明の詳細な説明を容易にするため、最初音qk元学
的Qスイッチ素子全用いた従来のQスイッチレーザ装置
について説明する。第1図(a)は、従来技術による音
書光学的Qスイッチ素子への印加高胤V変−勾情号の波
形、(b)は従来のQスイッチパルス発振の波形である
。
的Qスイッチ素子全用いた従来のQスイッチレーザ装置
について説明する。第1図(a)は、従来技術による音
書光学的Qスイッチ素子への印加高胤V変−勾情号の波
形、(b)は従来のQスイッチパルス発振の波形である
。
従来技術によれは、第1図(alに示すように音臀尤学
的Qスイッチ素子へ印加する高周波変調信号として普通
に高周波イ百号23がない期間fi+が数μs、周期(
Tlは数msのものが使用される。この周期(℃が9.
5m8以下になると、(b)に示すQスイッチパルス発
振波形に示すように、最初の1パルス24だけ尖頭値の
高いQスイッチパルス発振となってしまう。なぜなら高
周波信号23がQスイッチ素子に印加されている間レー
ザ発振は抑止され、その間レーザ媒質にエネルギーは蓄
積されるが、最初のQスイッチパルスに対しては反転分
布が完全に飽和するまで蓄積されるからである。この最
初のQスイッチパルスの尖頭値は、次に続くパルス列に
比較して容易にlO倍程度になりうる。これに対して、
後続するQスイッチパルス間の励起時間は短かく尖頭値
は下がる。したがって精密加工等に応用する時尖頭値の
変化影餐は大きい。
的Qスイッチ素子へ印加する高周波変調信号として普通
に高周波イ百号23がない期間fi+が数μs、周期(
Tlは数msのものが使用される。この周期(℃が9.
5m8以下になると、(b)に示すQスイッチパルス発
振波形に示すように、最初の1パルス24だけ尖頭値の
高いQスイッチパルス発振となってしまう。なぜなら高
周波信号23がQスイッチ素子に印加されている間レー
ザ発振は抑止され、その間レーザ媒質にエネルギーは蓄
積されるが、最初のQスイッチパルスに対しては反転分
布が完全に飽和するまで蓄積されるからである。この最
初のQスイッチパルスの尖頭値は、次に続くパルス列に
比較して容易にlO倍程度になりうる。これに対して、
後続するQスイッチパルス間の励起時間は短かく尖頭値
は下がる。したがって精密加工等に応用する時尖頭値の
変化影餐は大きい。
次に本発明の実施例について説明する。
第2図は本発明の実施例の構成葡示すブロック図%第3
図は、第2図に示す4N号20.21の波形図、第4図
(at 、 (b) 、 (c)は本実施例の動作を示
し、(alは音書九学的Qスイッチ素子への印加変調信
号の波形、(b)は機械的シャツチーの開放によるレー
ザ光路の開放魚の時間的変化、(clは本実施例により
得られるQスイツチノくルス波形である。
図は、第2図に示す4N号20.21の波形図、第4図
(at 、 (b) 、 (c)は本実施例の動作を示
し、(alは音書九学的Qスイッチ素子への印加変調信
号の波形、(b)は機械的シャツチーの開放によるレー
ザ光路の開放魚の時間的変化、(clは本実施例により
得られるQスイツチノくルス波形である。
本実施例は、最初のQスイッチノ(ルスの尖頭(直會抑
えるものである。第1図において、固体レーザ物質lは
、励起光源2と励起光源が出射する光音固体レーザ物質
lへ集光する集尤器3vc−工りl1ilJ起され、反
IM鋭4.5からなるレーザ共振器中におかれている。
えるものである。第1図において、固体レーザ物質lは
、励起光源2と励起光源が出射する光音固体レーザ物質
lへ集光する集尤器3vc−工りl1ilJ起され、反
IM鋭4.5からなるレーザ共振器中におかれている。
レーザ発振tQスイツチノくルス化させる音#九学的Q
スイッチ素子6は、溶離石英で作られた音響光学媒体7
に、位相回折格子8を形成させるトランスチュー″!1
″9により構成δれる。
スイッチ素子6は、溶離石英で作られた音響光学媒体7
に、位相回折格子8を形成させるトランスチュー″!1
″9により構成δれる。
このトラ7スデユーサには高周波ドライノ<lOにより
、高周波変調信号が印加されている。高周波ドライバ1
01高周波信号(正弦波)発生g l 4と%繰返し信
号(矩形波)発生部15と、高周波信号?!−繰返し信
号で変調する変調813と、高周波ア/プ11とから構
成され、繰返し信号発生部15は外部18号源19が機
械シャッター16へ供粘する制@Il侶号20に対して
遅れ時間(Tt)’frもつ信号21により制御される
。機械的シャッター16は、制御信号20にJ:!ll
おる設定された角度だけ回転する軸上もつロータリーン
レノイド17と、その軸に取付けられfc遮蔽板18で
構成される。
、高周波変調信号が印加されている。高周波ドライバ1
01高周波信号(正弦波)発生g l 4と%繰返し信
号(矩形波)発生部15と、高周波信号?!−繰返し信
号で変調する変調813と、高周波ア/プ11とから構
成され、繰返し信号発生部15は外部18号源19が機
械シャッター16へ供粘する制@Il侶号20に対して
遅れ時間(Tt)’frもつ信号21により制御される
。機械的シャッター16は、制御信号20にJ:!ll
おる設定された角度だけ回転する軸上もつロータリーン
レノイド17と、その軸に取付けられfc遮蔽板18で
構成される。
はじめ、高周波信号発生s14から発生する高周波信号
25(第4図(a)に示す)にエリ、音響光学的Qスイ
ッチ素子6の音響光学媒体7に位相回折格子8が発生し
、これによりレーザ発振は抑制される(その間エネルギ
ーは蓄積される。)。次に外部信号源19は制御信号2
0奮発生し、ロークリーンレノイド17へ供給する。ロ
ークリ−ソレノイドの軸は制御信号20によりおる回転
角だけ回転し、この回転により遮蔽板18はレーザ光路
に対して垂直方向に移動する。この遮蔽板は最初、レー
ザ′#S路を避敞しており、制御信号20の立上り時(
第4図(b) K示す時間to)から10数msかかつ
て徐々に移動してレーザ光路全開放する。
25(第4図(a)に示す)にエリ、音響光学的Qスイ
ッチ素子6の音響光学媒体7に位相回折格子8が発生し
、これによりレーザ発振は抑制される(その間エネルギ
ーは蓄積される。)。次に外部信号源19は制御信号2
0奮発生し、ロークリーンレノイド17へ供給する。ロ
ークリ−ソレノイドの軸は制御信号20によりおる回転
角だけ回転し、この回転により遮蔽板18はレーザ光路
に対して垂直方向に移動する。この遮蔽板は最初、レー
ザ′#S路を避敞しており、制御信号20の立上り時(
第4図(b) K示す時間to)から10数msかかつ
て徐々に移動してレーザ光路全開放する。
一方、外部信号源19は制御信号20工V数m5(Tl
)遅れて制a1倍号21に一発生し、緑返し1g号発生
部21に対して繰返し周期T、パルス幅tの繰返し信号
の発生を促す。変調器13は、高周波信号発生部14か
らの高周波信号を繰返し信号発生部15からの繰返し信
号で変調し、矩形波パルスが存在するとき高周波信号全
遮断して第4図(a)に示す高周波変調信号を形成する
。面周e、信号25が存在しない期間(【)は数nS、
繰返し周期a〕は数m8でおる。
)遅れて制a1倍号21に一発生し、緑返し1g号発生
部21に対して繰返し周期T、パルス幅tの繰返し信号
の発生を促す。変調器13は、高周波信号発生部14か
らの高周波信号を繰返し信号発生部15からの繰返し信
号で変調し、矩形波パルスが存在するとき高周波信号全
遮断して第4図(a)に示す高周波変調信号を形成する
。面周e、信号25が存在しない期間(【)は数nS、
繰返し周期a〕は数m8でおる。
すなわち、本実施例は、まず外部信号源19からの制御
信号20により機械的シャッター16のロータリーンレ
ノイド17の軸が回転し、レーザ共振器の光路を辿って
いた遮蔽板18i1:レーザ光路を徐々に開こうとする
。また制御信号20より数m5(TI)おくれた制御信
号21によりQスイッチドライバが動作し、遮蔽板18
によるレーザ光路開放開始時からTz (#T I )
rn8おくれでトランスジー−サ9に供給されていた
高周波信号が辿断゛ する。この時Qスイッチパルス発
振の最初のパルスが立上ろうとする。しかしシャッター
の遮蔽板が完全にレーザ光路紮開放する萱でvcはlo
数ミリ秒【要するのでレーザ光路は最初のQスイッチパ
ルス発生時には完全に開いていない。従って、レーザ共
振器のQ値は低く、蓄積されたエネルギーがあっても反
転分布エネルギーの1部を放出する事で、最初のQスイ
ッチパルスの尖頭値を低く抑える事ができ、最初のQス
イッチパルスのエネルギーは次に続くパルス列に徐々に
分散される。
信号20により機械的シャッター16のロータリーンレ
ノイド17の軸が回転し、レーザ共振器の光路を辿って
いた遮蔽板18i1:レーザ光路を徐々に開こうとする
。また制御信号20より数m5(TI)おくれた制御信
号21によりQスイッチドライバが動作し、遮蔽板18
によるレーザ光路開放開始時からTz (#T I )
rn8おくれでトランスジー−サ9に供給されていた
高周波信号が辿断゛ する。この時Qスイッチパルス発
振の最初のパルスが立上ろうとする。しかしシャッター
の遮蔽板が完全にレーザ光路紮開放する萱でvcはlo
数ミリ秒【要するのでレーザ光路は最初のQスイッチパ
ルス発生時には完全に開いていない。従って、レーザ共
振器のQ値は低く、蓄積されたエネルギーがあっても反
転分布エネルギーの1部を放出する事で、最初のQスイ
ッチパルスの尖頭値を低く抑える事ができ、最初のQス
イッチパルスのエネルギーは次に続くパルス列に徐々に
分散される。
この時の尖頭値は7ヤツターが完全に開いた時に得られ
るパルス列の値とほぼ同じになるように、シャッターの
開き具合(遮蔽板の移動時間)とQスイッチパルスの最
初の立上りまでの遅れ時間(Tz)t−制御する事によ
り可能となり、Qスイッチパルスの最初の尖頭値が異常
に高くなる事が抑止され尖頭値のはぼ等しいQスイッチ
パルス列が維持できる。
るパルス列の値とほぼ同じになるように、シャッターの
開き具合(遮蔽板の移動時間)とQスイッチパルスの最
初の立上りまでの遅れ時間(Tz)t−制御する事によ
り可能となり、Qスイッチパルスの最初の尖頭値が異常
に高くなる事が抑止され尖頭値のはぼ等しいQスイッチ
パルス列が維持できる。
第1図(at 、 (b)は従来のQスイッチレーザ装
置の動作を示す波形図、第2図は不発明の実施例の構成
を示すブロック図、第3図rL第2図中の1M号20.
21の波形図、第4図(a) 、 (bl 、 (cl
は本発明の実施例の動作を説明するもので、 (a)i
li、変調信号の波形図、(blは遮蔽板による光路の
開放状態七示す図、fclはQスイッチパルス出力の波
形図である。 l・・・・・・固体レーザ物質、2・・・・・・励起光
源、3・・・・・・集光器、4.5・・・・・・反#g
鋭、6・・・・・・音響光学的Qスイッチ素子、7・・
・・・・貴書光学媒体、8・・・・・・位相回折格子、
9・・・・・・トランスデユーサ、lO・・・・・・高
周波ドライバ、11・・・・・・高周波ア/プ、13・
・・・・・変調部、14・・・・・・高周波1g号発生
部、15・・・・・・繰返し周波数設定部、16・・・
・・・機械的7ヤツター、17・・・・・・ロータリー
ンレノイド、18・・・・・・遮蔽板、19・・・・・
・制御信号、20・・・・・・レーザ発振器である。
置の動作を示す波形図、第2図は不発明の実施例の構成
を示すブロック図、第3図rL第2図中の1M号20.
21の波形図、第4図(a) 、 (bl 、 (cl
は本発明の実施例の動作を説明するもので、 (a)i
li、変調信号の波形図、(blは遮蔽板による光路の
開放状態七示す図、fclはQスイッチパルス出力の波
形図である。 l・・・・・・固体レーザ物質、2・・・・・・励起光
源、3・・・・・・集光器、4.5・・・・・・反#g
鋭、6・・・・・・音響光学的Qスイッチ素子、7・・
・・・・貴書光学媒体、8・・・・・・位相回折格子、
9・・・・・・トランスデユーサ、lO・・・・・・高
周波ドライバ、11・・・・・・高周波ア/プ、13・
・・・・・変調部、14・・・・・・高周波1g号発生
部、15・・・・・・繰返し周波数設定部、16・・・
・・・機械的7ヤツター、17・・・・・・ロータリー
ンレノイド、18・・・・・・遮蔽板、19・・・・・
・制御信号、20・・・・・・レーザ発振器である。
Claims (1)
- 固体レーザ装置のレーザ共振器内に音物光学的Qスイッ
チ素子を配置して、これを駆動することにより前記固体
レーザ装置kQスイッチパルス発振させるQスイッチレ
ーザ装置において、前記レーザ共振器内に配置され、前
記Qスイッチパルスレーザのレーザ光路全遮蔽お裏ひ開
放する機械的シャッターと、前記音響光学的Qスイッチ
素子と前記機械的シャッター會駆動する駆動部とを含み
、前記駆動部は前記機械的クヤツターが前記レーザを路
を先金に開放しないうちに、前記音響光学的Qスイッチ
素子を駆動することを特徴とするQスイッチレーザ装置
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22715183A JPS60119786A (ja) | 1983-12-01 | 1983-12-01 | Qスイッチレ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22715183A JPS60119786A (ja) | 1983-12-01 | 1983-12-01 | Qスイッチレ−ザ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60119786A true JPS60119786A (ja) | 1985-06-27 |
Family
ID=16856289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22715183A Pending JPS60119786A (ja) | 1983-12-01 | 1983-12-01 | Qスイッチレ−ザ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60119786A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01270370A (ja) * | 1988-04-22 | 1989-10-27 | Mitsubishi Electric Corp | ネガテイブブランチ不安定型レーザ共振器 |
JPH01270367A (ja) * | 1988-04-22 | 1989-10-27 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ装置 |
EP0510203A1 (en) * | 1990-11-13 | 1992-10-28 | Fanuc Ltd. | Laser cutting machine |
JP2012238635A (ja) * | 2011-05-10 | 2012-12-06 | Shibuya Kogyo Co Ltd | Qスイッチレーザ発振器 |
CN105234559A (zh) * | 2015-11-01 | 2016-01-13 | 泉州黄章智能科技有限公司 | 一种激光通道微型刻蚀装置 |
-
1983
- 1983-12-01 JP JP22715183A patent/JPS60119786A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01270370A (ja) * | 1988-04-22 | 1989-10-27 | Mitsubishi Electric Corp | ネガテイブブランチ不安定型レーザ共振器 |
JPH01270367A (ja) * | 1988-04-22 | 1989-10-27 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ装置 |
JP2663497B2 (ja) * | 1988-04-22 | 1997-10-15 | 三菱電機株式会社 | レーザ装置 |
JP2673303B2 (ja) * | 1988-04-22 | 1997-11-05 | 三菱電機株式会社 | ネガテイブブランチ不安定型レーザ共振器 |
EP0510203A1 (en) * | 1990-11-13 | 1992-10-28 | Fanuc Ltd. | Laser cutting machine |
US5343013A (en) * | 1990-11-13 | 1994-08-30 | Fanuc Ltd. | Laser beam machine |
JP2012238635A (ja) * | 2011-05-10 | 2012-12-06 | Shibuya Kogyo Co Ltd | Qスイッチレーザ発振器 |
CN105234559A (zh) * | 2015-11-01 | 2016-01-13 | 泉州黄章智能科技有限公司 | 一种激光通道微型刻蚀装置 |
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