JPS6313388A - Q-switch laser device - Google Patents
Q-switch laser deviceInfo
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- JPS6313388A JPS6313388A JP15674486A JP15674486A JPS6313388A JP S6313388 A JPS6313388 A JP S6313388A JP 15674486 A JP15674486 A JP 15674486A JP 15674486 A JP15674486 A JP 15674486A JP S6313388 A JPS6313388 A JP S6313388A
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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
- H01S3/10—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
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 炎免且１ 本発明はＱスイッチレーザ装置に関する。[Detailed description of the invention] flame release 1 The present invention relates to a Q-switched laser device.
従来技術
従来、Ｑスイッチ素子を用いた固体レーザ装置、たとえ
ば、Ｎｄ：ＹＡＧ（ネオジムヤグ）レーザ装置は尖頭値
の極めて高い、発振時間幅の極めて短いスイッチパルス
発振を行いうろことが知られ１．ている。Prior Art Conventionally, it has been known that a solid-state laser device using a Q-switch element, such as a Nd:YAG (neodymium YAG) laser device, can perform switch pulse oscillation with an extremely high peak value and an extremely short oscillation time width.1. ing.
Ｑスイッチパルス発振を用いたレーザ加工８胃は精密加
工や半導体産業等で広く利用されている。Laser processing using Q-switched pulse oscillation is widely used in precision processing, semiconductor industry, etc.
Ｑスイッチレーザ装置を応用する場合、生産性の向上を
計るためには加工速度を上げて、処理時間の短縮による
生産コストの低減が重要になってくる。When applying a Q-switched laser device, in order to improve productivity, it is important to increase processing speed and reduce production costs by shortening processing time.
このために必要とされるレーザ発振器は、音響光学Ｑス
イッチ法によるＱスイッチパルス発振光が得られるＱス
イッチレーザ装置が最も実用的である。この音響光学Ｑ
スイッチ法では、Ｑスイッチパルス発振を行わない発振
停止時にはＱスイッチ素子に高周波信号を印加し、Ｑス
イッチ素子の回折効果によりレーザ共振器内部に損失を
与えてレーザ発振を抑止している。そして、Ｑスイッチ
パルス発振を行わせる時には、高周波信号を瞬間的に停
止させることによりレーザ共振器内部の損失がなくなり
、Ｑ値が高められてＱスイッチパルス発振が得られる。The most practical laser oscillator required for this purpose is a Q-switched laser device that can obtain Q-switched pulsed oscillation light using the acousto-optic Q-switching method. This acousto-optic Q
In the switch method, when oscillation is stopped without Q-switch pulse oscillation, a high-frequency signal is applied to the Q-switch element, and the diffraction effect of the Q-switch element causes loss inside the laser resonator to suppress laser oscillation. When performing Q-switch pulse oscillation, the high-frequency signal is momentarily stopped, thereby eliminating loss inside the laser resonator, increasing the Q value, and obtaining Q-switch pulse oscillation.
しかし、高周波信号を供給する高周波電力増幅器やＱス
イッチ素子、および、給電ケーブル等を含む高周波回路
にはキャパシタンスやインダクタンスが存在し、完全な
整合回路を形成することがこの種の装置の性格上や使用
上からも不可能である。その結果、第３図に示すように
Ｑスイッチパルス発振を行わせる動作時間内に、つまり
高周波信号１０５を瞬間的に停止する時に不整合によっ
て生ずる高周波信号１０５の反射波やリンギングによる
残留高周波成分等が存在し、これらがＱスイッチ素子に
印加されるためにレーザ共振器のＱ値１０６が不安定と
なり、レーザ共振器内部に損失を与える。よって、本来
得られるべきＱスイッチパルス発振１０７が抑止された
り、尖頭値の低下や発振時間幅の広がりをもたらしたり
、発振の不安定等の事態に至ってしまうという欠点があ
る。However, capacitance and inductance exist in high-frequency circuits including high-frequency power amplifiers and Q-switch elements that supply high-frequency signals, and power supply cables, and it is difficult to form a perfect matching circuit due to the nature of this type of equipment. It is also impossible from a usage point of view. As a result, as shown in FIG. 3, during the operation time for performing Q-switch pulse oscillation, that is, when the high-frequency signal 105 is instantaneously stopped, the reflected waves of the high-frequency signal 105 caused by mismatching and residual high-frequency components due to ringing, etc. exists, and since these are applied to the Q switch element, the Q value 106 of the laser resonator becomes unstable, causing loss inside the laser resonator. Therefore, there are disadvantages in that the Q-switched pulse oscillation 107 that should originally be obtained is suppressed, the peak value is reduced, the oscillation time width is widened, and oscillation becomes unstable.
発明の目的
本発明は上記のような従来のものの欠点を除去すべくな
されたもので、レーザ共振器内部の損失をなくし、Ｑ値
を高めて安定したＱスイッチパルス発振を得ることがで
きるＱスイッチレーザ装置、、の提供を目的とする。Purpose of the Invention The present invention has been made to eliminate the drawbacks of the conventional ones as described above, and provides a Q-switch that eliminates the loss inside the laser resonator, increases the Q value, and obtains stable Q-switched pulse oscillation. The purpose is to provide laser equipment.
１１公濫ム
本発明によるＱスイッチレーザ装置は、Ｑスイッチ素子
への高周波信号の印加と停止とに応答して夫々レーザ発
振の抑止と発振とを行うＱスイッチレーザ装置であって
、前記高周波信号の停止に応答して前記停止時に生じた
不要波成分の前記Ｑスイッチ素子への印加を阻止する阻
止手段を設けたことを特徴とする。11 Common Problems A Q-switched laser device according to the present invention is a Q-switched laser device that suppresses and oscillates laser oscillation in response to applying and stopping a high-frequency signal to a Q-switch element, respectively, and wherein the high-frequency signal The present invention is characterized in that a blocking means is provided for blocking application of an unnecessary wave component generated at the time of the stop to the Q switch element in response to the stop of the Q switch element.
実施例
次に、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。Embodiment Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。図
において、固体レーザ物質１は、励起ランプ２と集光器
３とにより励起され、反ｒＡ鏡４゜５から構成される共
振器内に置かれている。この励起ランプ２には、励起電
源６から電力が供給されている。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. In the figure, a solid-state laser material 1 is excited by an excitation lamp 2 and a condenser 3 and is placed in a resonator consisting of an anti-rA mirror 4.5. This excitation lamp 2 is supplied with power from an excitation power source 6.
レーザ共１辰器内に置かれたレーザ発振をパルス化させ
るためのＱスイッチ素子７は、石英ガラスで作られた超
音波セル８に超音波位相回折格子９を形成するトランス
デユーサ１０から構成されている。このトランスデユー
サ１０には高周波ドライバ１１から高周波信号が印加さ
れている。高周波ドライバ１１は、超短波たとえば４０
Ｍ）Ｉｚで発振する発振器１２と、繰返し信号１３を発
生する繰返し信号発生回路１４と、変調回路１５と、高
周波電力増幅器１６とからなる。また、高周波信号制御
装置２１が設けられており、これは高周波信号を制御す
るダイオード１７と、ダイオード制御信号″１８を発生
する制御信号制ｍ回路１つと、ダミーロード２０とから
なる。A Q-switch element 7 for pulsating laser oscillation placed in a laser unit is composed of a transducer 10 that forms an ultrasonic phase diffraction grating 9 in an ultrasonic cell 8 made of quartz glass. has been done. A high frequency signal is applied to this transducer 10 from a high frequency driver 11 . The high frequency driver 11 uses an extremely short wave, for example, 40
M) It consists of an oscillator 12 that oscillates at Iz, a repetitive signal generation circuit 14 that generates a repetitive signal 13, a modulation circuit 15, and a high frequency power amplifier 16. Further, a high frequency signal control device 21 is provided, which includes a diode 17 for controlling a high frequency signal, one control signal control circuit for generating a diode control signal "18," and a dummy load 20.
Ｑスイッチパルス発振を行わせようとする時、その繰返
し信号１３の設定は繰返し信号発生回路１４で設定され
、変調回路１５によりパルス変調され、電力増幅器１６
により増幅されてトランスデユーサ１０に印加される。When Q-switched pulse oscillation is to be performed, the repetition signal 13 is set by the repetition signal generation circuit 14, pulse-modulated by the modulation circuit 15, and then sent to the power amplifier 16.
The signal is amplified and applied to the transducer 10.
またこの時、ダイオード１７は制御信号制御回路１９か
らのダイオード制御信号１８により制御される。Further, at this time, the diode 17 is controlled by the diode control signal 18 from the control signal control circuit 19.
ダイオード制御信号１８は高周波信号の立下り、に同゛
期して立上るようになっており、この立上りの時にダイ
オード１７がオン状態（導通状りとなる。それ以外の時
にはダイオード１７はオフ状態（非導通状ｔｒ３）とな
っている。The diode control signal 18 rises in synchronization with the fall of the high-frequency signal, and at this rise, the diode 17 is in the on state (conducting state). At other times, the diode 17 is in the off state ( It is in a non-conducting state tr3).
すなわち、トランスデユーサ１０に高周波信号が印加さ
れている間は、ダイオード制御信号１８のレベルがｒＯ
Ｊに保たれているため、高周波信号はダイオード１７の
カソード側で阻止され、ダミーロード２０の方向に流れ
ることなくすべてトランスデユーサ１０に印加される。That is, while the high frequency signal is applied to the transducer 10, the level of the diode control signal 18 is rO.
J is maintained, the high frequency signal is blocked on the cathode side of the diode 17 and is all applied to the transducer 10 without flowing in the direction of the dummy load 20.
次に、Ｑスイッチパルス発振を行わせる時、すなわち、
高周波信号が停止になる時に、これと同時にダイオード
制御信号１８は正電位となり、ダイオード１７の７ノー
ドからカソードへ制御電流が流れ、ダイオード１７は導
通状態となる。ダミーロード２０のインピーダンスを５
０Ω程度とすれば、トランスデユーサ１０のインピーダ
ンスはｉ、ｏｏｏΩ〜１．５００Ωと高いため、不要高
周波成分はすべてダイオード１７を通ってダミーロード
２０側へバイパス除去される。Next, when performing Q-switch pulse oscillation, that is,
When the high frequency signal is stopped, the diode control signal 18 becomes a positive potential at the same time, a control current flows from the 7th node of the diode 17 to the cathode, and the diode 17 becomes conductive. The impedance of dummy load 20 is 5
If it is about 0Ω, the impedance of the transducer 10 is as high as i,oooΩ to 1.500Ω, so all unnecessary high frequency components are bypassed to the dummy load 20 side through the diode 17.
第２図は本発明の一実施例のタイムチャートである。高
周波信号１０１の停止の時、不要高周波成分１０２がダ
ミーロード２０側へバイパス除去されるので、レーザ共
振器内のＱ値１０３が安定し、不要高周波成分１０２が
トランスデユーサ１０に印加されないので、レーザ共振
器内部に損失を与えてＱスイッチパルス発成１０４を抑
止することなく、尖頭値が高く、発成時間幅の短い安定
したＱスイッチパルス発振を得ることができる。FIG. 2 is a time chart of one embodiment of the present invention. When the high frequency signal 101 is stopped, the unnecessary high frequency component 102 is bypassed to the dummy load 20 side, so the Q value 103 in the laser resonator is stabilized, and the unnecessary high frequency component 102 is not applied to the transducer 10. Stable Q-switch pulse oscillation with a high peak value and short generation time width can be obtained without suppressing Q-switch pulse generation 104 by causing loss inside the laser resonator.
このように、Ｑスイッチ素子７に印加される高周波信号
１０１が停止し、Ｑスイッチパルス発振１０４を行う時
に生ずる不要な高周波成分１０２のＱスイッチ素子７へ
の印加を阻止するようにすることにより、レーザ共振器
内部の損失を無くしてＱ値１０３を高め、尖頭値が高く
、時間幅の短い安定したＱスイッチパルス発振１０４を
得ることができる。In this way, by stopping the high frequency signal 101 applied to the Q switch element 7 and preventing the unnecessary high frequency component 102 that occurs when performing the Q switch pulse oscillation 104 from being applied to the Q switch element 7, By eliminating loss inside the laser resonator, the Q value 103 can be increased, and stable Q-switched pulse oscillation 104 with a high peak value and short time width can be obtained.
発明の詳細
な説明したように本発明によれば、Ｑスイッチ素子に印
加される高周波信号が停止してＱスイッチパルス発成を
行う時に生ずる不要な高周波成、分の“Ｑスイッチ素子
への印加を阻止するようにすることによって、レーザ共
振器内部の討失をなくし、Ｑ値を高めて安定したＱスイ
ッチパルス発Ｌｕを得ることができるという効果がある
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION According to the present invention, as described in detail, the application of unnecessary high-frequency components to the Q-switch element that occurs when the high-frequency signal applied to the Q-switch element is stopped and Q-switch pulse generation is performed. By preventing this, it is possible to eliminate loss inside the laser resonator, increase the Q value, and obtain stable Q-switched pulse oscillation Lu.
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
本発明の一実施例のタイムチャート、第３図は従来例の
タイムチャートである。
主要部分の符号の説明
１７・・・・・・ダイオード
１９・・・・・・制御回路
２０・・・・・・ダミーロードFIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a time chart of one embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a time chart of a conventional example. Explanation of symbols of main parts 17... Diode 19... Control circuit 20... Dummy load
Claims (1)
して夫々レーザ発振の抑止と発振とを行うＱスイッチレ
ーザ装置であつて、前記高周波信号の停止に応答して前
記停止時に生じた不要波成分の前記Ｑスイッチ素子への
印加を阻止する阻止手段を設けたことを特徴とするＱス
イッチレーザ装置。A Q-switch laser device that suppresses and oscillates laser oscillation in response to application and stop of a high-frequency signal to a Q-switch element, respectively, wherein the unnecessary wave generated at the time of stopping in response to the stop of the high-frequency signal A Q-switched laser device, comprising a blocking means for blocking application of a component to the Q-switched element.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15674486A JPS6313388A (en) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | Q-switch laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15674486A JPS6313388A (en) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | Q-switch laser device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6313388A true JPS6313388A (en) | 1988-01-20 |
Family
ID=15634365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15674486A Pending JPS6313388A (en) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | Q-switch laser device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6313388A (en) |
-
1986
- 1986-07-03 JP JP15674486A patent/JPS6313388A/en active Pending
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