JPS6330791B2 - - Google Patents
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- JPS6330791B2 JPS6330791B2 JP56178031A JP17803181A JPS6330791B2 JP S6330791 B2 JPS6330791 B2 JP S6330791B2 JP 56178031 A JP56178031 A JP 56178031A JP 17803181 A JP17803181 A JP 17803181A JP S6330791 B2 JPS6330791 B2 JP S6330791B2
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- JP
- Japan
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- pulse
- switch
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- laser
- oscillation
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- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 4
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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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
-
- 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
- H01S3/106—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity
- H01S3/1068—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity using an acousto-optical device
-
- 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
- H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
- H01S3/1306—Stabilisation of the amplitude
-
- 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
- H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
- H01S3/136—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling devices placed within the cavity
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、Ｑスイツチレーザ装置の駆動方法に
関する。
関する。
Ｑスイツチを用いた固体レーザーは、尖頭出力
値の極めて高いパルスを出力することが知られて
おり、精密加工、レーザーレーダー、非線形光学
など多方面へ応用されている。
値の極めて高いパルスを出力することが知られて
おり、精密加工、レーザーレーダー、非線形光学
など多方面へ応用されている。
精密加工への応用、たとえば薄膜抵抗トリミン
グなどへ応用しようとする場合、パルスの繰り返
し周波数が2KHz以上になると、レーザ光をオフ
状態からオン状態にした第１発目のＱスイツチパ
ルスの尖頭値が大きく、この個所だけ深く大きな
加工軌跡を残し、基板の破損などをひき起す危険
性がある。
グなどへ応用しようとする場合、パルスの繰り返
し周波数が2KHz以上になると、レーザ光をオフ
状態からオン状態にした第１発目のＱスイツチパ
ルスの尖頭値が大きく、この個所だけ深く大きな
加工軌跡を残し、基板の破損などをひき起す危険
性がある。
この発明の目的は、音響光学的Ｑスイツチ法に
おいて印加する高周波電界の振幅を変えることに
より、Ｑスイツチレーザパルス発生直前の短時間
に、レーザ共振器の損失を減少させて、弱い連続
発振を起こさせることにより飽和している反転分
布量を小さくし、安定にかつ、再現性良く、Ｑス
イツチパルス列の尖頭値を一定に維持しうるＱス
イツチレーザ装置の駆動方法を提供することであ
る。
おいて印加する高周波電界の振幅を変えることに
より、Ｑスイツチレーザパルス発生直前の短時間
に、レーザ共振器の損失を減少させて、弱い連続
発振を起こさせることにより飽和している反転分
布量を小さくし、安定にかつ、再現性良く、Ｑス
イツチパルス列の尖頭値を一定に維持しうるＱス
イツチレーザ装置の駆動方法を提供することであ
る。
次に、この発明について図面を参照して説明す
る。第１図は、この発明の一実施例の概略構成
を、また、第２図は信号波形およびＱスイツチパ
ルス波形を模型的に表わしたものである。
る。第１図は、この発明の一実施例の概略構成
を、また、第２図は信号波形およびＱスイツチパ
ルス波形を模型的に表わしたものである。
固体レーザ物質１１は、励起光源１２と集光器
１３により励起され、反射鏡１４，１５から構成
される、レーザ共振器中に置かれている。一方、
このレーザ共振器中に置かれ、レーザ発振をパル
ス化するための音響光学的変調器１６は、溶融石
英板で作られた超音波セル１７に超音波位相回折
格子１８を形成する電気音響変換子１９から構成
されている。この電気音響変換子１９には、高周
波ドライバー２０からの高周波信号が印加されて
いる。高周波ドライバー２０はVHF、例えば、
40MHzで発振する発振器２１とパルス変調回路２
２、変調信号回路２３、高周波増幅回路２４から
構成され、変調信号発生回路２３は、Ｑスイツチ
制御外部信号２５により制御されている。
１３により励起され、反射鏡１４，１５から構成
される、レーザ共振器中に置かれている。一方、
このレーザ共振器中に置かれ、レーザ発振をパル
ス化するための音響光学的変調器１６は、溶融石
英板で作られた超音波セル１７に超音波位相回折
格子１８を形成する電気音響変換子１９から構成
されている。この電気音響変換子１９には、高周
波ドライバー２０からの高周波信号が印加されて
いる。高周波ドライバー２０はVHF、例えば、
40MHzで発振する発振器２１とパルス変調回路２
２、変調信号回路２３、高周波増幅回路２４から
構成され、変調信号発生回路２３は、Ｑスイツチ
制御外部信号２５により制御されている。
次にＱスイツチ制御外部信号２５、変調信号発
生回路２３およびＱスイツチパルス波形の関係を
図により説明する。第２図の横軸は時間を、縦軸
は、信号強度を相対的に表わすものである。Ｑス
イツチ制御外部信号２５の波形１０１は、Ｑスイ
ツチ発生時間だけローレベルに維持される。これ
により変調信号発生回路２３は、あらかじめ定め
られた周期とパルス幅１０２もしくは、１０４の
様に変化する。波形１０２は従来技術による変調
信号波形であり、パルス幅（Ｔ）数μs、周期数ｍ
ｓ以下で使用されるのが普通である。もし、周期
が0.5ｍｓ以下であると、得られるＱスイツチパ
ルス波形１０３は、最初の１パルス目だけ尖頭値
の高いパルス発振となつてしまう。なぜならば、
変調信号１０２がハイレベルにある間は、レーザ
発振は抑止され、エネルギーが蓄積されるが、最
初のパルスに対してのみ、ハイレベルの時間が長
く、反転分布が、完全に飽和するまで蓄積される
からである。Ｑスイツチパルス波形１０３の第１
パルスの尖頭値は、第２パルス以降に比較し、容
易に10倍以上となり、精密加工などの応用に対し
て重大な影響を与えてしまう。
生回路２３およびＱスイツチパルス波形の関係を
図により説明する。第２図の横軸は時間を、縦軸
は、信号強度を相対的に表わすものである。Ｑス
イツチ制御外部信号２５の波形１０１は、Ｑスイ
ツチ発生時間だけローレベルに維持される。これ
により変調信号発生回路２３は、あらかじめ定め
られた周期とパルス幅１０２もしくは、１０４の
様に変化する。波形１０２は従来技術による変調
信号波形であり、パルス幅（Ｔ）数μs、周期数ｍ
ｓ以下で使用されるのが普通である。もし、周期
が0.5ｍｓ以下であると、得られるＱスイツチパ
ルス波形１０３は、最初の１パルス目だけ尖頭値
の高いパルス発振となつてしまう。なぜならば、
変調信号１０２がハイレベルにある間は、レーザ
発振は抑止され、エネルギーが蓄積されるが、最
初のパルスに対してのみ、ハイレベルの時間が長
く、反転分布が、完全に飽和するまで蓄積される
からである。Ｑスイツチパルス波形１０３の第１
パルスの尖頭値は、第２パルス以降に比較し、容
易に10倍以上となり、精密加工などの応用に対し
て重大な影響を与えてしまう。
この発明による変調信号波形１０４は、従来波
形１０２と異なり、Ｑスイツチ制御外部信号波形
１０１がローレベルになつた瞬間から数ｍｓの間
に、変調信号の出力レベルを徐々に下げ、レーザ
発振が始つて定常的なcw発振に達した後から約
6μsのパルス幅のパルスが繰り返すよう制御され
ている。このためにＱスイツチパルス波形１０６
は、最初から同じパルス尖頭値を持つことにな
る。この理由は、始めに変調信号の出力レベルを
徐々に下げることによつて、弱い連続発振を起
し、飽和した、反転分布の一部が消費されてレー
ザ物質内の反転分布を第１パルスの尖頭値が後続
パルスの尖頭値と等しくなるレベルまで減少させ
ることができるからである。
形１０２と異なり、Ｑスイツチ制御外部信号波形
１０１がローレベルになつた瞬間から数ｍｓの間
に、変調信号の出力レベルを徐々に下げ、レーザ
発振が始つて定常的なcw発振に達した後から約
6μsのパルス幅のパルスが繰り返すよう制御され
ている。このためにＱスイツチパルス波形１０６
は、最初から同じパルス尖頭値を持つことにな
る。この理由は、始めに変調信号の出力レベルを
徐々に下げることによつて、弱い連続発振を起
し、飽和した、反転分布の一部が消費されてレー
ザ物質内の反転分布を第１パルスの尖頭値が後続
パルスの尖頭値と等しくなるレベルまで減少させ
ることができるからである。
これによつて、従来の第1Qスイツチパルスの
尖頭値が異常に高くなることは抑止され、ほぼ尖
頭値の等しいＱスイツチパルス列が得られること
になる。尚、この方法による、第１パルスに先立
つて発生するcw発振パワーはレベルも低く時間
も短いので加工等への影響は極めて小さいのは明
らかである。
尖頭値が異常に高くなることは抑止され、ほぼ尖
頭値の等しいＱスイツチパルス列が得られること
になる。尚、この方法による、第１パルスに先立
つて発生するcw発振パワーはレベルも低く時間
も短いので加工等への影響は極めて小さいのは明
らかである。
第１図はこの発明の実施例の概略構成を示すブ
ロツク図、第２図は信号波形およびＱスイツチパ
ルス波形を模型的に表わす。 １１は固体レーザ物質、１２は励起光源、１３
は集光器、１４，１５はレーザ共振器を構成する
反射鏡、１６は音響光学的光変調器、１７は超音
波セル、１８は超音波位相回折格子、１９は電気
音響変換子、２０は高周波ドライバ、２１は
VHF発振器、２２はパルス変調回路、２３は変
調信号発生回路、２４は高周波増幅回路、２５は
Ｑスイツチ制御外部信号、１０１はＱスイツチ制
御外部信号波形、１０２は従来技術による変調信
号波形、１０３は従来技術によるＱスイツチパル
ス波形、１０４はこの発明による変調信号波形、
１０５はこの発明によるレーザ物質内の反転分
布、１０６はこの発明によつて得られるＱスイツ
チパルス波形である。
ロツク図、第２図は信号波形およびＱスイツチパ
ルス波形を模型的に表わす。 １１は固体レーザ物質、１２は励起光源、１３
は集光器、１４，１５はレーザ共振器を構成する
反射鏡、１６は音響光学的光変調器、１７は超音
波セル、１８は超音波位相回折格子、１９は電気
音響変換子、２０は高周波ドライバ、２１は
VHF発振器、２２はパルス変調回路、２３は変
調信号発生回路、２４は高周波増幅回路、２５は
Ｑスイツチ制御外部信号、１０１はＱスイツチ制
御外部信号波形、１０２は従来技術による変調信
号波形、１０３は従来技術によるＱスイツチパル
ス波形、１０４はこの発明による変調信号波形、
１０５はこの発明によるレーザ物質内の反転分
布、１０６はこの発明によつて得られるＱスイツ
チパルス波形である。
Claims (1)
- １ 連続励起固体レーザを音響光学的Ｑスイツチ
法により、Ｑスイツチパルス発振させるに際し、
Ｑスイツチパルスが発生する直前に、Ｑスイツチ
への印加損失を小さくし、弱い連続発振を起こさ
せ、飽和した反転分布エネルギーの一部を放出す
ることにより、Ｑスイツチパルスの第１パルスの
発振に寄与する反転分布量を低くおさえ、第１パ
ルスの尖頭値を抑制して尖頭値のほぼ一定なＱス
イツチパルス列を得ることを特徴とするＱスイツ
チレーザ装置の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56178031A JPS5879788A (ja) | 1981-11-06 | 1981-11-06 | Ｑスイツチレ−ザ装置の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56178031A JPS5879788A (ja) | 1981-11-06 | 1981-11-06 | Ｑスイツチレ−ザ装置の駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5879788A JPS5879788A (ja) | 1983-05-13 |
| JPS6330791B2 true JPS6330791B2 (ja) | 1988-06-21 |
Family
ID=16041374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56178031A Granted JPS5879788A (ja) | 1981-11-06 | 1981-11-06 | Ｑスイツチレ−ザ装置の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5879788A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006261701A (ja) * | 2006-06-19 | 2006-09-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザ装置とその制御方法およびそれを用いたレーザ加工方法とレーザ加工機 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0308512B1 (en) * | 1987-02-24 | 1994-06-22 | Nippon Steel Corporation | Apparatus for dull finish of roll with pulse laser |
| DE19747180A1 (de) * | 1997-10-24 | 1999-07-22 | Coherent Luebeck Gmbh | Pulslaser mit Erstpulssteuerung |
| JP2001352120A (ja) * | 2000-06-06 | 2001-12-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザ装置とその制御方法およびそれを用いたレーザ加工方法とレーザ加工機 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5416200A (en) * | 1977-05-03 | 1979-02-06 | Boc Ltd | Laser |
| JPS56152288A (en) * | 1980-03-28 | 1981-11-25 | Erekutoro Saienteifuitsuku Ind | Q switching laser unit |
-
1981
- 1981-11-06 JP JP56178031A patent/JPS5879788A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5416200A (en) * | 1977-05-03 | 1979-02-06 | Boc Ltd | Laser |
| JPS56152288A (en) * | 1980-03-28 | 1981-11-25 | Erekutoro Saienteifuitsuku Ind | Q switching laser unit |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006261701A (ja) * | 2006-06-19 | 2006-09-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザ装置とその制御方法およびそれを用いたレーザ加工方法とレーザ加工機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5879788A (ja) | 1983-05-13 |
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