JPS6114785A - Method of shaping laser pulse in gas laser - Google Patents
Method of shaping laser pulse in gas laserInfo
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- JPS6114785A JPS6114785A JP13340684A JP13340684A JPS6114785A JP S6114785 A JPS6114785 A JP S6114785A JP 13340684 A JP13340684 A JP 13340684A JP 13340684 A JP13340684 A JP 13340684A JP S6114785 A JPS6114785 A JP S6114785A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ガスレーザ発１辰器から出力されるレーザパ
ルスを所望の波形に整形する方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for shaping a laser pulse output from a gas laser generator into a desired waveform.
レーザ発振器から出力されるレーザパルスを所望のパル
ス波形に整形するには、従来（まレーザ発振器を直接制
御するものではなく、レーザ発振器外においてパルス整
形が行なわれている。すなわち、例えば多数の半透明鏡
を用いてレーザビームを多重に分岐し、それぞれに適当
な位相差と減衰とを与えた後、再び半透明鏡を用いてレ
ーザビームを合成することにより、所望のパルス波形に
整形している。このようなパルス整形法においては、そ
の装置の構成が複雑化するのみならず、種々のパルス波
形に変更することが容易でないという問題がある。Conventionally, in order to shape the laser pulse output from a laser oscillator into a desired pulse waveform, pulse shaping is performed outside the laser oscillator, rather than by directly controlling the laser oscillator. After splitting the laser beam into multiple parts using a transparent mirror and giving appropriate phase differences and attenuation to each, the laser beams are combined again using a semi-transparent mirror and shaped into the desired pulse waveform. In such a pulse shaping method, there is a problem that not only the configuration of the device becomes complicated, but also that it is not easy to change the pulse waveform to various types.
また、ガスレーザにおいてはレーザパルスの波形を電気
的に制御することが困難であるので、従来においてはレ
ーザパルスの周波数また番よパルス幅の変更あるいはそ
れらの組合わせが行なわれているに過ぎないものであっ
た。In addition, in gas lasers, it is difficult to electrically control the waveform of the laser pulse, so conventional methods have only changed the frequency and pulse width of the laser pulse, or a combination thereof. Met.
したがって、例えば、金属の穿孔加工に適した波形にす
べく、パルス幅が小さくビークパワー（１ｔ１の大きい
波形にレーザパルスを整形して穿孔加工を行なった後に
、例えば溶接を行なうと、溶融域の気孔の発１が多くな
り、溶接状態が悪化する。Therefore, for example, if a laser pulse is shaped into a waveform with a small pulse width and a large peak power (1t1) to create a waveform suitable for metal drilling, and then welding is performed, the molten region The number of pores increases and the welding condition deteriorates.
したがって、この場合にはビークパワー値をある程度小
さくする必要があり、また被溶接物の板厚等に応じてパ
ルス幅を調節する必要がある。すなわち、上記穿孔加工
、溶接の他に切断、焼入、焼ｔＩＴ！等のその他のレー
ザ加工を行なおうとする場合、レーザパルスのパルス波
形はその他のレーザ加工に適した波形に整形する必要が
あり、パルス波形の整形を１１なわない場合には、その
他のレーザ加１１ｉ’ｉａの向上を望み得ないものであ
る。すなわち、従来においては、レーザパルスの整形が
容易でないために、レーＩＪ”加工の精度をより向」ニ
することが困難であった。Therefore, in this case, it is necessary to reduce the peak power value to some extent, and it is also necessary to adjust the pulse width depending on the thickness of the workpiece to be welded. That is, in addition to the above-mentioned drilling and welding, we also perform cutting, hardening, and sintering! When attempting to perform other laser processing such as laser processing, the pulse waveform of the laser pulse must be shaped into a waveform suitable for other laser processing. 11i'ia cannot be expected to improve. That is, in the past, it was difficult to improve the accuracy of laser IJ processing because it was not easy to shape the laser pulse.
本発明の第１の目的は、レーザ発振器から出力されるレ
ーザパルスの波形を任意の形状に容易に整形し得る整形
方法を提供することである。A first object of the present invention is to provide a shaping method that can easily shape the waveform of a laser pulse output from a laser oscillator into an arbitrary shape.
本発明の第２の目的は、レーＩＪ″パルスの幅を拡大す
る方法を提供することである。A second object of the present invention is to provide a method for increasing the width of the Ray IJ'' pulse.
本発明の第３の目的は、レーザパルスの最大周波数を増
大する方法を提供することである。A third object of the invention is to provide a method of increasing the maximum frequency of laser pulses.
上記のごとき目的を達成覆るために、本発明においては
、ガスレーザ発振器における複数の放電領域へパルス電
圧を同時的にあるいはそれぞれ適宜の位相差をもって印
加するようにしたものである。In order to achieve the above objects, the present invention applies pulse voltages simultaneously or with appropriate phase differences to a plurality of discharge regions in a gas laser oscillator.
第１図を参照するに、レーザ発振器１は、通常の気体レ
ーザの発振器と同様に、レーザ媒体である気体（Ｎ２
、１−１ｅ 、 ＣＯ２の混合気体）を封入するレーザ
管３を備えている。Referring to FIG. 1, a laser oscillator 1 uses a gas (N2
, 1-1e, a mixed gas of CO2).
レーザ管３の一端部には反射率がほぼ１００％の反射鏡
を内装したりアミラー組立体５が装着してあり、他端部
には適宜の反）１率のハーフミラ−を内装した出力ミラ
ー組立体７が装着しである。One end of the laser tube 3 is equipped with a reflector with a reflectance of almost 100% or an mirror assembly 5 is installed, and the other end is equipped with an output mirror with an appropriate half mirror with a ratio of 1). Assembly 7 is now installed.
上記レーザ管３の複数個所には複数の陽極へ１、△２．
・・・△５が配設しであると共に、各陽極Ａ１゜△２．
・・・△５と対向する複数の陰極ＣＩ、Ｃ２゜・・・Ｃ
５が配設してあり、各陽極Ａ１．Ａ２．・・・△５と６
陰１ｉｃ１．Ｃ２，・・・Ｃ５との間には複数の放電領
域Ｄ１．Ｄ２．・・・Ｄ５が形成しである。前記各陽極
△１．△２．・・・Ａ５は接地してあり、各陰極Ｃ１，
Ｃ２，・・・Ｃ５は電？１ｉｉ９を接続した適宜の電源
制御Ｉ装胃１１に接続しである。The laser tube 3 has a plurality of anodes 1, △2.
. . . △5 is arranged, and each anode A1゜△2.
...A plurality of cathodes CI, C2°...C facing △5
5 are arranged, each anode A1. A2.・・・△5 and 6
Yin1ic1. A plurality of discharge regions D1 . D2. ...D5 is formed. Each of the anodes △1. △2. ...A5 is grounded, and each cathode C1,
C2,...C5 are electricity? 1ii9 is connected to an appropriate power supply control I insulator 11.
上記構成により、レーザ管３の各放電領域Ｄ１゜Ｄ２・
・・１′）５ヘレ一ザ気体を適宜に供給し、かつ各放電
領域Ｄ１．Ｄ２．・・・Ｄ５において放電を行なうこと
により、レーザビームＬＢの発振が行なわれる。With the above configuration, each discharge area D1, D2, and
. . 1') Properly supplying the 5-cell laser gas and discharging each discharge area D1. D2. ... By performing discharge at D5, the laser beam LB is oscillated.
各放電領域ＤＩ、ｌ）２．・・・Ｄ５においての放電の
タイミングを制ｉするために、前記電源制御ｌｌ装置１
１には、各放電領域ＤＩ、Ｄ２．・・・Ｄ５にお（プる
各陰極Ｃ１，Ｃ２，・・・Ｃ５と個々に接続した複数の
スイッチング制御装置Ｓ１．Ｓ２．・・・Ｓ５が！！！
１プである。各スイッチング制御装置８１．Ｓ２、・・
・Ｓ５は、例えばスイッチングレギュレータ等よりなる
ものであって、そのスイッチング動作は、電源制御ｌｌ
装置１１に接続した放電タイミング制御装＠１３の制御
の下に行なわれる。このｔｌｉ電タイミング制御装置１
３は各々の放電領域ＤＩ。Each discharge area DI, l)2. ...In order to control the timing of discharge in D5, the power supply control device 1
1, each discharge area DI, D2 . . . . A plurality of switching control devices S1, S2, . . . S5 are individually connected to each cathode C1, C2, .
It is 1 page. Each switching control device 81. S2...
・S5 is composed of, for example, a switching regulator, and its switching operation is controlled by power supply control.
This is carried out under the control of a discharge timing control device @13 connected to the device 11. This tli electric timing control device 1
3 is each discharge area DI.
Ｄ２．・・・の放電を行なうタイミングを任意に設定制
御し得る適宜の制御装置よりなるものである。D2. It consists of an appropriate control device that can arbitrarily set and control the timing of discharging.
したがって、各スイッチング制御装置Ｓ１．Ｓ２゜・・
・Ｓ５は、放電タイミング制御装置１３の制御により同
時的に或はそれぞれ適宜の位相差をもってスイッチング
作動されて、各放電領１ａＤ１．Ｄ２゜・・・Ｄ５にお
いて放電を生じせしめるものである。Therefore, each switching control device S1. S2゜...
S5 is switched simultaneously or with an appropriate phase difference under the control of the discharge timing control device 13 to control each discharge region 1aD1. D2°...D5 causes discharge to occur.
より詳細には、第２図に示すように、各スイッチングυ
制御装＠８１．Ｓ２．・・・Ｓ５のスイッチング作動を
適宜の位相差をもって行ない、各陰極Ｃ１、Ｃ２，・・
・Ｃ５に、放電を行わせしめるに充分な電圧のパルスＰ
を印加すると、各放電領域Ｄ１゜Ｄ２．・・・Ｄ５にお
いて放電が順次行なわれ、第２図に示すごとき波形のレ
ーザパルスＬＰが出力される。既に明らかなように、周
期ＴのパルスＰを各陰極Ｃ１，Ｃ２，・・・Ｃ５に印加
すると、周期ｔのパルスレーザが出力される。すなわら
パルスレーザの周波数は、パルスＰの周波数の整数倍と
なり、周波数が増大されることとなる。また、各レーザ
パルスＬＰの一部がオーバーラツプするように、レーザ
パルスＬＰの周期１を小さくすること、づなわれ、各陰
極Ｃ１，Ｃ２，・・・Ｃ５に印加するパルス［）の周期
Ｔを適宜に小さくすることにより、レーザビームの出力
を連続波的な出力とすることができる。More specifically, as shown in Fig. 2, each switching υ
Control unit @81. S2. ...The switching operation of S5 is performed with an appropriate phase difference, and each cathode C1, C2,...
・Pulse P of sufficient voltage to cause C5 to discharge
When applied, each discharge region D1°D2 . . . . In D5, discharge is performed sequentially, and a laser pulse LP having a waveform as shown in FIG. 2 is output. As is already clear, when a pulse P with a period T is applied to each cathode C1, C2, . . . C5, a pulse laser with a period t is output. In other words, the frequency of the pulsed laser becomes an integral multiple of the frequency of the pulse P, and thus the frequency is increased. In addition, the period 1 of the laser pulse LP is made small so that a part of each laser pulse LP overlaps, and the period T of the pulse [) applied to each cathode C1, C2,...C5 is adjusted appropriately. By making it smaller, the output of the laser beam can be made into a continuous wave output.
さらに、第３図より明らかにように、例えばパルスＰの
パルス幅をＱ、１ｍｓとし、８陰１４ｃ２゜・・・Ｃ５
へ印加するパルスＰの位相差を、陰極Ｃ１を基準に０．
０５ｍ５，０．１ｍｓ、０．１ｍｓおよび０．１５Ｉｌ
Ｓ位に充分に小さくして、又は、幾つかの陰極へのパル
スＰの印加を同時的に行なって、各放電領域Ｄ１．Ｄ２
．・・・１′）５におりる放電により発振されるレーザ
パルスＬＰを重合することにより、パルス幅が大きく、
かつビークパワー伯の大きなレーザパルスＬＰ−を１ｑ
ることができる。すなわち、各陰極Ｃ１，Ｃ２，・・・
Ｃ５ヘパルスＰを印加づるタイミングを適宜に制御して
、レーザパルスＬＰの重なり合を適宜に制御１すること
によって任意の波形のレーザパルス１−Ｐ−を４！７る
ことかできる。Furthermore, as is clear from FIG. 3, for example, if the pulse width of the pulse P is Q, 1 ms, then
The phase difference of the pulse P applied to the cathode C1 is set to 0.
05m5, 0.1ms, 0.1ms and 0.15Il
S or by simultaneously applying pulses P to several cathodes, each discharge region D1 . D2
．． ...1') By polymerizing the laser pulse LP oscillated by the discharge in step 5, the pulse width is increased,
And 1q of large laser pulse LP- with peak power
can be done. That is, each cathode C1, C2,...
By appropriately controlling the timing of applying the pulse P to C5 and appropriately controlling the overlap of the laser pulses LP, it is possible to generate 4 to 7 laser pulses 1-P- of any waveform.
既に明らかなように、本発明によれば、レール丁発振器
から出力されるパルスレーザの周波数を増大できると共
に、レーザパルスの波形を（Ｔ息の形状に整形できる。As is already clear, according to the present invention, the frequency of the pulsed laser output from the rail oscillator can be increased, and the waveform of the laser pulse can be shaped into a T-shape.
すなわら、例えばレーザ加１ｔｌ用のレーザ発振器に採
用した場合には、各種のレーザ加工に適した波形にレー
ザパルスを整形ぐさ、レーザ加工の精度向上に奇ワし１
！）るものである。For example, when used in a 1 tl laser oscillator, it can be used to shape the laser pulse into a waveform suitable for various types of laser processing, making it a unique tool for improving the accuracy of laser processing.
! ).
第１図は本発明の方法を実施するレー＋ｒ管の１態様を
示す概略図である。
第２図はパルスレーザの周波数変調を承げ説明図である
。
第３図はシー１ｊパルスの波形整形の説明図で・ある。
△１〜△５・・・陽極 Ｃ１〜０５・・・陰極Ｄ１〜
Ｄ５・・・放電領域FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of a Ray+r tube for carrying out the method of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram of frequency modulation of a pulsed laser. FIG. 3 is an explanatory diagram of waveform shaping of the sea 1j pulse. △1~△5...Anode C1~05...Cathode D1~
D5...discharge area
Claims (3)
おける各放電領域へパルス電圧を同時的にあるいはそれ
ぞれ適宜の位相差をもって印加して各放電領域において
それぞれレーザ発振を行なわしめることによりレーザの
出力パルスの波形を任意に形成することを特徴とするパ
ルスレーザのパルス整形方法。(1) In a gas laser oscillator equipped with a plurality of discharge regions, a pulse voltage is applied to each discharge region simultaneously or with an appropriate phase difference to cause laser oscillation in each discharge region, thereby generating laser output. A pulse shaping method for a pulsed laser characterized by arbitrarily forming a pulse waveform.
が１部重複するように各放電領域へパルス電圧を順次印
加して、パルスレーザのパルス幅を拡大することを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載のパルスレーザのパ
ルス整形方法。(2) A claim characterized in that the pulse width of the pulsed laser is expanded by sequentially applying a pulse voltage to each discharge region so that the output pulses of the laser due to discharge in a plurality of discharge regions partially overlap. 2. The pulse shaping method for a pulsed laser according to item 1.
がそれぞれ個別に出力するように各放電領域へパルス電
圧を順次印加して、パルスレーザの周波数を増大するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のパルスレ
ーザのパルス整形方法。(3) A claim characterized in that the frequency of the pulsed laser is increased by sequentially applying a pulse voltage to each discharge region so that output pulses of the laser due to discharge in a plurality of discharge regions are individually output. 2. The pulse shaping method for a pulsed laser according to item 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59133406A JPH06101602B2 (en) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | Laser oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59133406A JPH06101602B2 (en) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | Laser oscillator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6114785A true JPS6114785A (en) | 1986-01-22 |
| JPH06101602B2 JPH06101602B2 (en) | 1994-12-12 |
Family
ID=15104008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59133406A Expired - Lifetime JPH06101602B2 (en) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | Laser oscillator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06101602B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6398172A (en) * | 1986-10-15 | 1988-04-28 | Toshiba Corp | High speed repetition pulse gas laser |
| JPS6421985A (en) * | 1987-07-17 | 1989-01-25 | Mitsubishi Electric Corp | Pulse generator for laser oscillator |
| JP2007531311A (en) * | 2004-03-31 | 2007-11-01 | サイマー インコーポレイテッド | Ultra high repetition rate narrow band gas discharge laser system |
-
1984
- 1984-06-29 JP JP59133406A patent/JPH06101602B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6398172A (en) * | 1986-10-15 | 1988-04-28 | Toshiba Corp | High speed repetition pulse gas laser |
| JPS6421985A (en) * | 1987-07-17 | 1989-01-25 | Mitsubishi Electric Corp | Pulse generator for laser oscillator |
| JP2007531311A (en) * | 2004-03-31 | 2007-11-01 | サイマー インコーポレイテッド | Ultra high repetition rate narrow band gas discharge laser system |
| JP2014096610A (en) * | 2004-03-31 | 2014-05-22 | Cymer LLC | Very high repetition rate narrow band gas discharge laser system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06101602B2 (en) | 1994-12-12 |
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