JPS61208884A - レ−ザ発振器 - Google Patents
レ−ザ発振器Info
- Publication number
- JPS61208884A JPS61208884A JP4942785A JP4942785A JPS61208884A JP S61208884 A JPS61208884 A JP S61208884A JP 4942785 A JP4942785 A JP 4942785A JP 4942785 A JP4942785 A JP 4942785A JP S61208884 A JPS61208884 A JP S61208884A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- output
- temperature
- discharge
- laser oscillator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/097—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、レーザ発振器にかかるものであシ、特に、レ
ーザ出力の安定化の改良に関するものである。
ーザ出力の安定化の改良に関するものである。
従来のガス循環型のレーザ発振器としては、例えば第５
図に示すものがある。同図中囚は平面図であり、（Ｂ）
は一部破断した側面図である。これら第５図（４）及び
ω）において、α１．α２．α荀、αｅは共振器ミラー
、ａυは放電管、（イ）は放電管出口側のダクト（以下
単に「出口ダクト」という）、（社）は放電管入口側の
ダクト（以下単に「入口ダクト」という）、ＣＩ！４）
はガス循′環用ブロア、（ホ）、（至）はガス冷却のた
めの熱又換器である。
図に示すものがある。同図中囚は平面図であり、（Ｂ）
は一部破断した側面図である。これら第５図（４）及び
ω）において、α１．α２．α荀、αｅは共振器ミラー
、ａυは放電管、（イ）は放電管出口側のダクト（以下
単に「出口ダクト」という）、（社）は放電管入口側の
ダクト（以下単に「入口ダクト」という）、ＣＩ！４）
はガス循′環用ブロア、（ホ）、（至）はガス冷却のた
めの熱又換器である。
次に、その動作について説明する。まず、ガス循環用プ
ロアＱ、りによって送シ出されたレーザ媒質ガスは、熱
交換器（ハ）によって冷却され、入口ダクト（２）を通
過して放電管αａ内に入る。この放電管ａｇＩ内におけ
る放電によってレーザ媒質ガスの励起が行なわれ、周知
のボンピング、誘導放出によシレーザ光が発振される。
ロアＱ、りによって送シ出されたレーザ媒質ガスは、熱
交換器（ハ）によって冷却され、入口ダクト（２）を通
過して放電管αａ内に入る。この放電管ａｇＩ内におけ
る放電によってレーザ媒質ガスの励起が行なわれ、周知
のボンピング、誘導放出によシレーザ光が発振される。
次に、かかるレーザ発振に寄与して高温となったレーザ
媒質ガスは、出口ダクト■を通過して熱変換器Ｑ６）に
送られ、ここで冷却されて再びガス循環用プロアｅ４）
に送られる。以上の工程が繰シ返され、レーザ媒質ガス
は装置内を循環する。
媒質ガスは、出口ダクト■を通過して熱変換器Ｑ６）に
送られ、ここで冷却されて再びガス循環用プロアｅ４）
に送られる。以上の工程が繰シ返され、レーザ媒質ガス
は装置内を循環する。
ところで、以上のようなレーザ発振器において、レーザ
出力ｗｒと放電管αυに入力され′る放電入力電力Ｗｄ
との入出力特性を示すと、ガス温度の上昇とともに効率
が低下してレーザ出力Ｗｒも低下し、例えば第６図のよ
うになる。この図において、横軸は放電入力電力Ｗｄで
あシ、縦軸はレーザ出力Ｗｒである０また、放電管α碍
の入口側におけるレーザ媒質ガスの温度Ｔｉがパラメー
タとなっている。
出力ｗｒと放電管αυに入力され′る放電入力電力Ｗｄ
との入出力特性を示すと、ガス温度の上昇とともに効率
が低下してレーザ出力Ｗｒも低下し、例えば第６図のよ
うになる。この図において、横軸は放電入力電力Ｗｄで
あシ、縦軸はレーザ出力Ｗｒである０また、放電管α碍
の入口側におけるレーザ媒質ガスの温度Ｔｉがパラメー
タとなっている。
この第６図に示すように、例えば放電入力電力ＷｄがＷ
ｄ、でガス温度がＴ４であるとすると、レーザ出力はＷ
ｒｌであるが、ガス温度がＴＩに変化するとレーザ出力
はＷｒ４となる。すなわち、放電入力電力Ｗｄが一定で
あってもガス温度が変化すると、レーザ出力Ｗｒが変化
してしまうとい出力Ｗｒの安定を図ろうとすると、高精
度なガス温度制御装置や冷却装置が必要となる。
ｄ、でガス温度がＴ４であるとすると、レーザ出力はＷ
ｒｌであるが、ガス温度がＴＩに変化するとレーザ出力
はＷｒ４となる。すなわち、放電入力電力Ｗｄが一定で
あってもガス温度が変化すると、レーザ出力Ｗｒが変化
してしまうとい出力Ｗｒの安定を図ろうとすると、高精
度なガス温度制御装置や冷却装置が必要となる。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであシ、高価な
高精度のガス温度制御装置や冷却装置を必要とすること
なく良好にレーザ出力の安定化を囚ることができるレー
ザ発振器を提供することをその目的とするものである。
高精度のガス温度制御装置や冷却装置を必要とすること
なく良好にレーザ出力の安定化を囚ることができるレー
ザ発振器を提供することをその目的とするものである。
本発明は、レーザ媒質ガスの温度を検知する検知手段と
、レーザ光の入出力特性のデータが格納されているメモ
リ手段と、これらの手段の出力に基づいて放電電力制御
手段に制御信号を出力する処理手段とを含むことを特徴
とする０ ゛〔作用〕 レーザ媒質ガスの温度が検知され、これに基づいてレー
ザ出力が一定となるように放電電力が制御される。
、レーザ光の入出力特性のデータが格納されているメモ
リ手段と、これらの手段の出力に基づいて放電電力制御
手段に制御信号を出力する処理手段とを含むことを特徴
とする０ ゛〔作用〕 レーザ媒質ガスの温度が検知され、これに基づいてレー
ザ出力が一定となるように放電電力が制御される。
以下、本発明にかかるレーザ発振器を添付図面に示す実
施例に基づいて詳細に説明する。なお、上述した従来例
と同様の構成部分については同一の符号を用いることと
する。
施例に基づいて詳細に説明する。なお、上述した従来例
と同様の構成部分については同一の符号を用いることと
する。
第１図には、本発明の一実施例の機械的構成部分が示さ
れている。この図のうち（４）は平面図であり、（Ｂ）
は一部破断した側面図である。これら第１図（４）及び
ＣＢ）において、光共振器を構成するミラーαＧ、（Ｉ
Ｌ（１４）、αｅは光軸が略Ｓ字状となるように配置さ
れており、これらのミラー間には、放電管（１８が各々
配列されている。ミラーＱＬａ滲は全反射鏡が使用され
てお）、ミラーＨは部分反射鏡である。
れている。この図のうち（４）は平面図であり、（Ｂ）
は一部破断した側面図である。これら第１図（４）及び
ＣＢ）において、光共振器を構成するミラーαＧ、（Ｉ
Ｌ（１４）、αｅは光軸が略Ｓ字状となるように配置さ
れており、これらのミラー間には、放電管（１８が各々
配列されている。ミラーＱＬａ滲は全反射鏡が使用され
てお）、ミラーＨは部分反射鏡である。
ミラーαｑは必要に応じて部分反射鏡又は全反射鏡のい
ずれかが使用される。また、ミラー（１（１，αａ。
ずれかが使用される。また、ミラー（１（１，αａ。
α菊、αｅと放電管住印との接続部分には、フレキシブ
ル継手−が使用されている。
ル継手−が使用されている。
放電管α碍の接続部分には、出ロダク）Ｈが設けられて
おシ、フレキシブル継手（至）の接続部分には、入口ダ
クトにが設けられている０人カダクト翰と出口ダクト（
ハ）との間には、ガス循環用プロア（２）及び熱交換器
＠、＠が各々設けられている。入ロダク） ３ｍの適宜
位置には、熱電対あるいはサーミス゛りなどの温度検出
素子（以下単に「温度センサ」という） （３２）が設
けられている。この温度センサ（６２）は、放電管αａ
に流入する炭酸ガス（ＣＯｘ ）を含む混合ガスなどの
レーザ媒質ガスの温度Ｔｔ−検出するもので、例えば熱
交換器−の出口側に配置してもよいが、好ましくは放電
管側のガス流入側近傍に配置する。
おシ、フレキシブル継手（至）の接続部分には、入口ダ
クトにが設けられている０人カダクト翰と出口ダクト（
ハ）との間には、ガス循環用プロア（２）及び熱交換器
＠、＠が各々設けられている。入ロダク） ３ｍの適宜
位置には、熱電対あるいはサーミス゛りなどの温度検出
素子（以下単に「温度センサ」という） （３２）が設
けられている。この温度センサ（６２）は、放電管αａ
に流入する炭酸ガス（ＣＯｘ ）を含む混合ガスなどの
レーザ媒質ガスの温度Ｔｔ−検出するもので、例えば熱
交換器−の出口側に配置してもよいが、好ましくは放電
管側のガス流入側近傍に配置する。
次に、第２図を参照しながら、電気的な構成部分につい
て説明する。第２図において、温度センサ（６２）は、
図示しない適宜の増幅器を介してＡ／Ｄ変換器（３４）
に接続されておシ、検知出力がディジタル信号に変換さ
れて処理装置（以下単に「ＣＰＵ」という） ＜５６）
に入力さ、れるようになっている。
て説明する。第２図において、温度センサ（６２）は、
図示しない適宜の増幅器を介してＡ／Ｄ変換器（３４）
に接続されておシ、検知出力がディジタル信号に変換さ
れて処理装置（以下単に「ＣＰＵ」という） ＜５６）
に入力さ、れるようになっている。
ＣＰ Ｕ （３６）にはメモ！Ｊ Ｃ５８）が接続され
ており、このメモリ（３８）には、動作に必要なプログ
ラムの他に、第６図に示すグラフがテーブルとして格納
されている。また、適宜の手段で入力された紺持すべき
レーザ出力Ｗｒも格納される。
ており、このメモリ（３８）には、動作に必要なプログ
ラムの他に、第６図に示すグラフがテーブルとして格納
されている。また、適宜の手段で入力された紺持すべき
レーザ出力Ｗｒも格納される。
また、ＣＰＵ（３６）は、放電管（１１に対して放電電
力を供給する放電電力源（４０）の電力制御部（４２）
に接続されている。
力を供給する放電電力源（４０）の電力制御部（４２）
に接続されている。
次に、上記実施例の動作について説明する。例えば第３
図において、レーザ出力ＷｒをＷｒＢに雑持する場合を
想定し、最初ガス温度ＴがＴ１であるとする。
図において、レーザ出力ＷｒをＷｒＢに雑持する場合を
想定し、最初ガス温度ＴがＴ１であるとする。
レーザ発振動作継続によってガス温度ＴがＴＩからＴ、
になったとすると、これが温度センサ（３２）によって
検知され、Ａ／Ｄ変換器（６４）を介してＣＰＵ （３
＜Ｓ）Ｋ入７Ｊされル６ ＣＰ Ｕ （３５）テハ、メ
モ’） （３８）に格納されたテーブルがら、レーザ出
力ＷｒＢであってかつガス温度Ｔ、Ｏときの放電入力電
力Ｗｄを求める。この例では、Ｗｄ＝＝Ｗｄｌ である
から、ＣＰ Ｕ Ｃ５６）によってその旨の指令信号が
電力制御部（４２〕に出方される。これＫよって放電管
αａに投入される電力がＷｄ、に変更され、レーザ出力
Ｗｒは、ＷｒＢに良好に制御される。ガス温度ＴがＴｓ
＝ Ｔ４等に変化した場合も同様である。
になったとすると、これが温度センサ（３２）によって
検知され、Ａ／Ｄ変換器（６４）を介してＣＰＵ （３
＜Ｓ）Ｋ入７Ｊされル６ ＣＰ Ｕ （３５）テハ、メ
モ’） （３８）に格納されたテーブルがら、レーザ出
力ＷｒＢであってかつガス温度Ｔ、Ｏときの放電入力電
力Ｗｄを求める。この例では、Ｗｄ＝＝Ｗｄｌ である
から、ＣＰ Ｕ Ｃ５６）によってその旨の指令信号が
電力制御部（４２〕に出方される。これＫよって放電管
αａに投入される電力がＷｄ、に変更され、レーザ出力
Ｗｒは、ＷｒＢに良好に制御される。ガス温度ＴがＴｓ
＝ Ｔ４等に変化した場合も同様である。
なお、制御対象となるレーザ発振器において、第４図に
示すようなレーザ出力Ｗｒが一定となるガス入口温度Ｔ
と放電入力電力Ｗｄとの特有の関係をあらかじめ求めて
おくようにし、これをメモリ（３８）にテーブルとして
格納するようＫしてもよい。
示すようなレーザ出力Ｗｒが一定となるガス入口温度Ｔ
と放電入力電力Ｗｄとの特有の関係をあらかじめ求めて
おくようにし、これをメモリ（３８）にテーブルとして
格納するようＫしてもよい。
更に、レーザ出力ＶＶｒを一定に制御できる範囲を逸脱
したときに適宜の警報を発するようにしてもよい。
したときに適宜の警報を発するようにしてもよい。
また、上記実施例では、入口ダクトを２本、出口ダクト
を１本としたが、これに限定されるもの−ｔ”ｈなく、
必要に応じて増減してよい。更にレーザ発振器のタイプ
も上記実施例のようなレーザ光軸方向にレーザ媒質ガス
を流す軸流星に限らす直又型でも適用しうるものである
。レーザ媒質ガスについても同様に種々のものに適用で
きる。
を１本としたが、これに限定されるもの−ｔ”ｈなく、
必要に応じて増減してよい。更にレーザ発振器のタイプ
も上記実施例のようなレーザ光軸方向にレーザ媒質ガス
を流す軸流星に限らす直又型でも適用しうるものである
。レーザ媒質ガスについても同様に種々のものに適用で
きる。
以上説明したように、本発明によふレーザ発振器によれ
ば、レーザ媒質ガスの温度を検知し、検出した温度によ
って放電入力電力を制御することとしたので、高価な高
精度ガス温度調整器や冷却装置を必要とすることなくレ
ーザ出力の安定化を図ることができるという効果がある
。
ば、レーザ媒質ガスの温度を検知し、検出した温度によ
って放電入力電力を制御することとしたので、高価な高
精度ガス温度調整器や冷却装置を必要とすることなくレ
ーザ出力の安定化を図ることができるという効果がある
。
第１図は本発明の一実施例のうち機械的構成部分を示す
構成図、第２図は上記実施例の電気的構成部分を示す回
路ブロック図、第６図及び第４図は入出力特性の例を示
す線図、第５図は従来のレーザ発振器の一例を示す構成
図である。 メモリ、（４２）は電力制御部である。′なお、各図中
同一符号は、同−又は相当部分を示すものとする。 代理人 弁理土木 村 ミ 朗 第１図 １８：栖ｔ１ 第２図 １′ス入ロシＬ度Ｔ ［’Ｃ：１ 第５図 ｔΔ１
構成図、第２図は上記実施例の電気的構成部分を示す回
路ブロック図、第６図及び第４図は入出力特性の例を示
す線図、第５図は従来のレーザ発振器の一例を示す構成
図である。 メモリ、（４２）は電力制御部である。′なお、各図中
同一符号は、同−又は相当部分を示すものとする。 代理人 弁理土木 村 ミ 朗 第１図 １８：栖ｔ１ 第２図 １′ス入ロシＬ度Ｔ ［’Ｃ：１ 第５図 ｔΔ１
Claims (5)
- （１）レーザ媒質ガスに対して放電を行うことによりレ
ーザ出力を得るレーザ発振器において、前記レーザ媒質
ガスの温度を検知する温度センサ手段と、 前記放電電力及びレーザ出力とレーザ媒質ガスの温度と
の関係があらかじめ求められて格納されているメモリ手
段と、 前記温度センサ手段の出力と前記メモリ手段のデータか
らレーザ出力を一定とする放電電力を選択する処理手段
と、 該処理手段の出力に基づいて前記放電電力を制御する制
御手段とを含むレーザ発振器。 - （２）前記温度センサ手段は、熱電対である特許請求の
範囲第１項記載のレーザ発振器。 - （３）前記温度センサ手段は、サーミスタである特許請
求の範囲第１項記載のレーザ発振器。 - （４）前記レーザ媒質ガスは、炭酸ガスを含む混合ガス
である特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに
記載のレーザ発振器。 - （５）前記レーザ発振器は、レーザ媒質ガスがレーザ光
の共振光軸と同軸方向に流れる軸流型レーザ発振器であ
る特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載
のレーザ発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4942785A JPS61208884A (ja) | 1985-03-14 | 1985-03-14 | レ−ザ発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4942785A JPS61208884A (ja) | 1985-03-14 | 1985-03-14 | レ−ザ発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61208884A true JPS61208884A (ja) | 1986-09-17 |
Family
ID=12830794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4942785A Pending JPS61208884A (ja) | 1985-03-14 | 1985-03-14 | レ−ザ発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61208884A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990008415A1 (en) * | 1989-01-23 | 1990-07-26 | Fanuc Ltd | High-frequency discharge-excited laser |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5864081A (ja) * | 1981-10-14 | 1983-04-16 | Komatsu Ltd | ガスレ−ザ装置の放電電流制御装置 |
| JPS5954280A (ja) * | 1982-09-22 | 1984-03-29 | Fujitsu Ltd | 半導体レ−ザ−出力安定化方式 |
| JPS59218785A (ja) * | 1983-05-27 | 1984-12-10 | Amada Co Ltd | ガスレ−ザ−発振装置 |
-
1985
- 1985-03-14 JP JP4942785A patent/JPS61208884A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5864081A (ja) * | 1981-10-14 | 1983-04-16 | Komatsu Ltd | ガスレ−ザ装置の放電電流制御装置 |
| JPS5954280A (ja) * | 1982-09-22 | 1984-03-29 | Fujitsu Ltd | 半導体レ−ザ−出力安定化方式 |
| JPS59218785A (ja) * | 1983-05-27 | 1984-12-10 | Amada Co Ltd | ガスレ−ザ−発振装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990008415A1 (en) * | 1989-01-23 | 1990-07-26 | Fanuc Ltd | High-frequency discharge-excited laser |
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