JPH04181785A - レーザ周波数掃引制御回路 - Google Patents
レーザ周波数掃引制御回路Info
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- JPH04181785A JPH04181785A JP30880990A JP30880990A JPH04181785A JP H04181785 A JPH04181785 A JP H04181785A JP 30880990 A JP30880990 A JP 30880990A JP 30880990 A JP30880990 A JP 30880990A JP H04181785 A JPH04181785 A JP H04181785A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、レーザ光の周波数掃引を制御するレーザ周
波数掃引制御回路に関するものである。
波数掃引制御回路に関するものである。
［従来の技術］
従来例の構成を第１３図を参照しなから説明する。
第１３図は、例えば米国特許第４，６３６．２８７号公
報に示された従来のレーザ周波数掃引制御回路を示すブ
ロック図である。
報に示された従来のレーザ周波数掃引制御回路を示すブ
ロック図である。
第１３図において、（１）はアルゴンレーザ等のレーザ
発生源、Ｌａはし・−ザ発生源（１）から出力されるレ
ーザ光、（２）はレーザ光Ｌａの周波数を掃引するため
の電気光学素子、Ｌｂは周波数が掃引されたレーザ出力
光、（３）は電気光学素子（２）に電界を印加する電力
増幅器、（４）はこの電力増幅器（３）に制御信号を与
えるための発振器である。
発生源、Ｌａはし・−ザ発生源（１）から出力されるレ
ーザ光、（２）はレーザ光Ｌａの周波数を掃引するため
の電気光学素子、Ｌｂは周波数が掃引されたレーザ出力
光、（３）は電気光学素子（２）に電界を印加する電力
増幅器、（４）はこの電力増幅器（３）に制御信号を与
えるための発振器である。
つぎに、前述した従来例の動作を説明する。
レーザ発生源（１）によって発せられたレーザ光Ｌａは
、周波数を掃引できる電気光学素子（２）に入射される
。このとき、発振器（４）によって制御される電力増幅
器（３）の出力Ｕｘは、電気光学素子（２）内の電界が
時開的に変化するように与えられ、その結果、電気光学
素子（２）を通過するレーザ光の屈折率が時間的に変化
する。
、周波数を掃引できる電気光学素子（２）に入射される
。このとき、発振器（４）によって制御される電力増幅
器（３）の出力Ｕｘは、電気光学素子（２）内の電界が
時開的に変化するように与えられ、その結果、電気光学
素子（２）を通過するレーザ光の屈折率が時間的に変化
する。
電気光学素子（２）内の屈折率の変化量Δｎは。
Δｎ ” ｋ Ｏ’ ｎ ３７”’ ２ ’ Ｅで与え
られる。ここて、Ｋｏは定数、ｎは屈折率、Ｅは電界で
ある。電界Ｅが時開的に変動するような電圧が電力増幅
器（３）から与えられれば、レーザ光Ｌａの周波数掃引
量△ｆは、 Δｆ＝に、 ｄ（Δｎ）／ｄｌｆ ＝に、・ｄＥ／ｄｔ ｌ ＝ Ｋ ３ ・ｄ ｖ ｘ／ ｄ ｔ ・１となる。こ
こで、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３は定数、ｐはレーザ光Ｌａが通
る電気光学素子（２）内の長さである。すなわち、電力
増幅器（３）から与えられる電圧υＸの時間的変化量を
制御することで、レーザ光Ｌａの周波数が掃引されたレ
ーザ出力光Ｌｂが得られる。
られる。ここて、Ｋｏは定数、ｎは屈折率、Ｅは電界で
ある。電界Ｅが時開的に変動するような電圧が電力増幅
器（３）から与えられれば、レーザ光Ｌａの周波数掃引
量△ｆは、 Δｆ＝に、 ｄ（Δｎ）／ｄｌｆ ＝に、・ｄＥ／ｄｔ ｌ ＝ Ｋ ３ ・ｄ ｖ ｘ／ ｄ ｔ ・１となる。こ
こで、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３は定数、ｐはレーザ光Ｌａが通
る電気光学素子（２）内の長さである。すなわち、電力
増幅器（３）から与えられる電圧υＸの時間的変化量を
制御することで、レーザ光Ｌａの周波数が掃引されたレ
ーザ出力光Ｌｂが得られる。
［発明が解決しようとする課題］
前述したような従来のレーザ周波数掃引制御回路では１
周波数の掃引量を大幅に変えるには高いｄυｘ／ｄｔが
必要とされ、電力増幅器（３）は高電圧を高速に制御す
る必要があり、高速な電力増幅器（３）を構成する半導
体素子の耐圧は小さく、周波数の掃引量を大きくするの
は不可能であるという問題点があった。
周波数の掃引量を大幅に変えるには高いｄυｘ／ｄｔが
必要とされ、電力増幅器（３）は高電圧を高速に制御す
る必要があり、高速な電力増幅器（３）を構成する半導
体素子の耐圧は小さく、周波数の掃引量を大きくするの
は不可能であるという問題点があった。
また、高電圧が取り扱える真空管を用いた場合には信頼
性、寿命等に問題があり、品質を大幅に低下させるとい
う問題点があった。
性、寿命等に問題があり、品質を大幅に低下させるとい
う問題点があった。
この発明は、前述した問題点を解決するためになされた
もので、レーザ光の周波数掃引量を大幅に増加でき、か
つ品質を向上することができるレーザ周波数掃引制御回
路を得ることを目的とする。
もので、レーザ光の周波数掃引量を大幅に増加でき、か
つ品質を向上することができるレーザ周波数掃引制御回
路を得ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］
この発明の第１請求項に係るレーザ周波数掃引制御回路
は、次に掲げる手段を備えたものである。
は、次に掲げる手段を備えたものである。
〔１〕 高電圧を供給する高圧電源、リアクトル及びコ
ンデンサからなり前記高圧電源の正極に接続された直列
回路、及び前記高圧電源に並列接続されている直並列化
された半導体素子群から構成され、制御信号に基づいて
前記半導体素子群を一斉に導通させて前記コンデンサの
両端の電圧を出力する電力増幅器。
ンデンサからなり前記高圧電源の正極に接続された直列
回路、及び前記高圧電源に並列接続されている直並列化
された半導体素子群から構成され、制御信号に基づいて
前記半導体素子群を一斉に導通させて前記コンデンサの
両端の電圧を出力する電力増幅器。
〔２〕 入射されたレーザ光を前記電圧に基づいてその
周波数を掃引して出力する電気光学素子。
周波数を掃引して出力する電気光学素子。
また、この発明の第２請求項に係るレーザ周波数掃引制
御回路は、次に掲げる手段を備えたものである。
御回路は、次に掲げる手段を備えたものである。
〔１〕 高電圧を供給する高圧電源、リアクトル及びコ
ンデンサからなり前記高圧電源の正極に接続された直列
回路、及び前記高圧電源に並列接続されている直並列化
された半導体素子群力・ら構成され、制御信号に基づい
て前記半導体素子群を一斉に導通させて前記リアクトル
の両端の電圧を出力する電力増幅器。
ンデンサからなり前記高圧電源の正極に接続された直列
回路、及び前記高圧電源に並列接続されている直並列化
された半導体素子群力・ら構成され、制御信号に基づい
て前記半導体素子群を一斉に導通させて前記リアクトル
の両端の電圧を出力する電力増幅器。
〔２〕 入射されたレーザ光を前記電圧に基づいてその
周波数を掃引して出力する電気光学素子。
周波数を掃引して出力する電気光学素子。
さらに、この発明の第３請求項に係るレーザ周波数掃引
制御回路は、次に掲げる手段を備えたものである。
制御回路は、次に掲げる手段を備えたものである。
〔１〕 高電圧を供給する高圧電源、リアクトル及び第
１のコンデンサからなり前記高圧電源の正極に接続され
た直列回路、可変抵抗及び第２のコンデンサからなり前
記直列回路に接続された並列回路、及び前記高圧電源に
並列接続されている直並列化された半導体素子群から構
成され、制御信号に基づいて前記半導体素子群を一斉に
導通させて前記第２のコンデンサの両端の電圧を出力す
る電力増幅器。
１のコンデンサからなり前記高圧電源の正極に接続され
た直列回路、可変抵抗及び第２のコンデンサからなり前
記直列回路に接続された並列回路、及び前記高圧電源に
並列接続されている直並列化された半導体素子群から構
成され、制御信号に基づいて前記半導体素子群を一斉に
導通させて前記第２のコンデンサの両端の電圧を出力す
る電力増幅器。
〔２〕 入射されたレーザ光を前記電圧に基づいてその
周波数を掃引して出力する電気光学素子。
周波数を掃引して出力する電気光学素子。
［作用コ
この第１請求項の発明においては、高電圧を供給する高
圧電源、リアクトル及びコンデンサからなり前記高圧電
源の正極に接続された直列回路、及び前記高圧電源に並
列接続されている直並列化された半導体素子群から構成
された電力増幅器によって、制御信号に基づいて前記半
導体素子群が一斉に導通させられて前記コンデンサの両
端の電圧が出力される。
圧電源、リアクトル及びコンデンサからなり前記高圧電
源の正極に接続された直列回路、及び前記高圧電源に並
列接続されている直並列化された半導体素子群から構成
された電力増幅器によって、制御信号に基づいて前記半
導体素子群が一斉に導通させられて前記コンデンサの両
端の電圧が出力される。
また、電気光学素子によって、入射されたレーザ光が前
記電圧に基づいてその周波数が掃引されて出力される。
記電圧に基づいてその周波数が掃引されて出力される。
この第２請求項の発明においては、高電圧を供給する高
圧電源、リアクトル及びコンデンサからなり前記高圧電
源の正極に接続された直列回路、及び前記高圧電源に並
列接続されている直並列化された半導体素子群から構成
された電力増幅器によって、制御信号に基づいて前記半
導体素子群が一斉に導通させられて前記リアクトルの両
端の電圧が出力される。
圧電源、リアクトル及びコンデンサからなり前記高圧電
源の正極に接続された直列回路、及び前記高圧電源に並
列接続されている直並列化された半導体素子群から構成
された電力増幅器によって、制御信号に基づいて前記半
導体素子群が一斉に導通させられて前記リアクトルの両
端の電圧が出力される。
また、電気光学素子によって、入射されたレーザ光が前
記電圧に基づいてその周波数が掃引されて出力される。
記電圧に基づいてその周波数が掃引されて出力される。
この第３請求項の発明においては、高電圧を供給する高
圧電源、リアクトル及び第１のコンデンサからなり前記
高圧電源の正極に接続された直列回路、可変抵抗及び第
２のコンデンサからなり前記直列回路に接続された並列
回路、及び前記高圧電源に並列接続されている直並列化
された半導体素子群から構成された電力増幅器によって
、制御信号に基づいて前記半導体素子群が一斉に導通さ
せられて前記第２のコンデンサの両端の電圧が出力され
る。
圧電源、リアクトル及び第１のコンデンサからなり前記
高圧電源の正極に接続された直列回路、可変抵抗及び第
２のコンデンサからなり前記直列回路に接続された並列
回路、及び前記高圧電源に並列接続されている直並列化
された半導体素子群から構成された電力増幅器によって
、制御信号に基づいて前記半導体素子群が一斉に導通さ
せられて前記第２のコンデンサの両端の電圧が出力され
る。
また、電気光学素子によって、入射されたレーザ光が前
記電圧に基づいてその周波数が掃引されて出力される。
記電圧に基づいてその周波数が掃引されて出力される。
［実施例］
これから、この発明の５つの実施例について順次説明す
る。
る。
まず、この発明の第１実施例の構成を第１図及び第２図
を参照しなから説明する。
を参照しなから説明する。
第１区は、この発明の第１実施例を示すブロック図であ
り、電力増幅器（３Ａ）以外は前記従来回路のものと全
く同一である。
り、電力増幅器（３Ａ）以外は前記従来回路のものと全
く同一である。
第２図は、この発明の第１実施例の電力増幅器（３Ａ）
を示す回路図である。
を示す回路図である。
第２図において、（５）は高圧電源、（６）はりアクド
ル、（７）はコンデンサ、（８）は例えばＦＥＴが直並
列に接続された半導体素子群である。
ル、（７）はコンデンサ、（８）は例えばＦＥＴが直並
列に接続された半導体素子群である。
つぎに、前述した第１実施例の動作を第３図を参照しな
から説明する。
から説明する。
第３図（ａ）〜（ｄ）は、この発明の第１実施例の電力
増幅器（３Ａ）の動作を示すタイミングチャート図であ
る６ 第３図において、横軸は時間ｔを表し、縦軸はそれぞれ
、（ａ）は制御信号υ。、（ｂ）は電流ｉｏ、（ｃ）は
出力電圧Ｕｘ、（ｄ）は電界Ｅの時間変化ｄＥ／ｄｔを
示している。
増幅器（３Ａ）の動作を示すタイミングチャート図であ
る６ 第３図において、横軸は時間ｔを表し、縦軸はそれぞれ
、（ａ）は制御信号υ。、（ｂ）は電流ｉｏ、（ｃ）は
出力電圧Ｕｘ、（ｄ）は電界Ｅの時間変化ｄＥ／ｄｔを
示している。
発振器（４）から出力される制御信号Ｕ０は、直並列に
接続された半導体素子群（８）の各素子のゲートに供給
される。コンデンサ（７）の両端の端子ａ及びｂは、電
力増幅器（３Ａ）の出力端として扱い、電気光学素子（
２）に印加される。
接続された半導体素子群（８）の各素子のゲートに供給
される。コンデンサ（７）の両端の端子ａ及びｂは、電
力増幅器（３Ａ）の出力端として扱い、電気光学素子（
２）に印加される。
高圧電源（５）からりアクドル（６）を通してコンデン
サ（７）に高圧電圧が充電される。このとき、制御信号
υ。によって半導体素子群（８）を−斉に導通させると
、第３図（ａ）及び（ｂ）に示すように、リアクトル（
６）とコンデンサ（７）によって定まる振動周波数の電
流１０が閉回路内に流れる。
サ（７）に高圧電圧が充電される。このとき、制御信号
υ。によって半導体素子群（８）を−斉に導通させると
、第３図（ａ）及び（ｂ）に示すように、リアクトル（
６）とコンデンサ（７）によって定まる振動周波数の電
流１０が閉回路内に流れる。
したがって、第３図（ｃ）に示すように、コンデンサ（
７）の両端の電圧υＸも振動電流ｉ。と同じ周波数で振
動する。ここで、Ｕ×は、υｘ＝Ｖｋｃ ｏ ｓ （ｔ
／ （ＬＣ） ”’）で与えられる。ここて、Ｖｋはコ
ンデンサく７）に充電された初期電圧値、Ｌはりアクド
ル（６）のインダクタンス値、Ｃはコンデンサ（７）の
容量値である。
７）の両端の電圧υＸも振動電流ｉ。と同じ周波数で振
動する。ここで、Ｕ×は、υｘ＝Ｖｋｃ ｏ ｓ （ｔ
／ （ＬＣ） ”’）で与えられる。ここて、Ｖｋはコ
ンデンサく７）に充電された初期電圧値、Ｌはりアクド
ル（６）のインダクタンス値、Ｃはコンデンサ（７）の
容量値である。
そして、電気光学素子（２）に印加される電界Ｅは前記
電圧Ｕｘに比例するのて、第３図（ｄ）に示す電界Ｅの
時間変化ｄＥ／ｄｔは、ｄＥ／ａｔｏ＝−ｖｋ／ ＜Ｌ
Ｃ） １”・ｓ ｉ ｎ （ｔ／ （ＬＣ） ””ｔと
なる。よって、ｄＥ／ｄｔは、Ｖｋ、Ｌ、Ｃの関数にな
る。つまり、ｄＥ／ｄｔはＶｋ、Ｌ、Ｃの値を任意に設
定することで所望の値を得ることができる。
電圧Ｕｘに比例するのて、第３図（ｄ）に示す電界Ｅの
時間変化ｄＥ／ｄｔは、ｄＥ／ａｔｏ＝−ｖｋ／ ＜Ｌ
Ｃ） １”・ｓ ｉ ｎ （ｔ／ （ＬＣ） ””ｔと
なる。よって、ｄＥ／ｄｔは、Ｖｋ、Ｌ、Ｃの関数にな
る。つまり、ｄＥ／ｄｔはＶｋ、Ｌ、Ｃの値を任意に設
定することで所望の値を得ることができる。
また、この第１実施例では初期電圧値Ｖｋをスイッチン
グする素子として直並列された半導体素子群（８）を用
いているため、高電圧で、かつ回路に影響と与えない高
速なスイ・ンチングか実現てき、ｄ Ｅ 、、、’ ｄ
ｔを高くし、周波数掃引量を大きくとることができる
。
グする素子として直並列された半導体素子群（８）を用
いているため、高電圧で、かつ回路に影響と与えない高
速なスイ・ンチングか実現てき、ｄ Ｅ 、、、’ ｄ
ｔを高くし、周波数掃引量を大きくとることができる
。
この発明の第１実施例は、前述したように、高圧電源（
５）と直列にリアクｌ−ル（６）とコンデンサ（７）が
接続され、高圧電源（５）と並列に半導体素子群（８）
が接続された電力増幅器（３Ａ）を備えているのて、レ
ーザ光の周波数掃引量を大きくとることができ、スイッ
チング素子が全て半導体であるため信頼性が高く、寿命
が長いという効果を奏する。
５）と直列にリアクｌ−ル（６）とコンデンサ（７）が
接続され、高圧電源（５）と並列に半導体素子群（８）
が接続された電力増幅器（３Ａ）を備えているのて、レ
ーザ光の周波数掃引量を大きくとることができ、スイッ
チング素子が全て半導体であるため信頼性が高く、寿命
が長いという効果を奏する。
この発明の第２実施例について第４図及び第５図を参照
しなから説明する。
しなから説明する。
第４図はこの発明の第２実施例の電力増幅器（３Ｂ）を
示す回路図、第５図は第４図の電力増幅器（３Ｂ）の動
作を示すタイミングチャー１〜図である。
示す回路図、第５図は第４図の電力増幅器（３Ｂ）の動
作を示すタイミングチャー１〜図である。
この発明の第２実施例の構成は、上述した第１実施例と
ほとんどが同一であり、異なるところは第４図に示すよ
うに、電力増幅器（３Ｂ）の出力端としてリアクトル（
６）の両端の端子ａ及びｂから取り出している。
ほとんどが同一であり、異なるところは第４図に示すよ
うに、電力増幅器（３Ｂ）の出力端としてリアクトル（
６）の両端の端子ａ及びｂから取り出している。
第５図において、第３図と同様に、横軸は時間ｔを表し
、縦軸はそれぞれ、（ａ）は制御信号υ０、（ｂ）は電
流１０、（ｃ）は出力電圧υ×、（ｄ）は電界Ｅの時間
変化ｄ Ｅ 、−’ ｄ ｔを示している。
、縦軸はそれぞれ、（ａ）は制御信号υ０、（ｂ）は電
流１０、（ｃ）は出力電圧υ×、（ｄ）は電界Ｅの時間
変化ｄ Ｅ 、−’ ｄ ｔを示している。
この発明の第２実施例の作用、効果は、上述した第１実
施例と同様である。
施例と同様である。
この発明の第３実施例について第６図を参照しなから説
明する。
明する。
この発明の第３実施例の構成は、電力増幅器（３Ｃ）以
外は前記従来回路のものと全く同一である。
外は前記従来回路のものと全く同一である。
第６図は、この発明の第３実施例の電力増幅器（３Ｃ）
を示す回路図であり、高圧電源（５）〜半導体素子群（
８）は上述した第１実施例の電力増幅器（３Ａ）のもの
と同一である。
を示す回路図であり、高圧電源（５）〜半導体素子群（
８）は上述した第１実施例の電力増幅器（３Ａ）のもの
と同一である。
第６図において、（９）は可変抵抗である。
つぎに、前述した第３実施例の動作を第７図及び第８図
を参照しなから説明する。
を参照しなから説明する。
第７図（ａ）〜（ｄ）及び第８図は、この発明の第３実
施例の電力増幅器（３Ｃ）の動作を示すタイミングチャ
ート図である。
施例の電力増幅器（３Ｃ）の動作を示すタイミングチャ
ート図である。
第７図において、横軸は時ｐｔを表し、縦軸はそれぞれ
、（ａ）は制御信号Ｕ０、（ｂ）は電流１ｏ、（ｃ）は
出力電圧Ｕ×、（ｄ）は電界Ｅの時間変化ｄＥ／ｄｔを
示している。
、（ａ）は制御信号Ｕ０、（ｂ）は電流１ｏ、（ｃ）は
出力電圧Ｕ×、（ｄ）は電界Ｅの時間変化ｄＥ／ｄｔを
示している。
第８図において、横軸は時間ｔを表し、継軸は電界Ｅの
時間変化ｄＥ／ｄｔを示している。
時間変化ｄＥ／ｄｔを示している。
発振器（４）から出力される制御信号υ。は、直並列に
接続された半導体素子群（８）の各素子のゲートに供給
される。コンデンサ（７）の両端の端子ａ及びｂは、電
力増幅器（３Ｃ）の出力端として扱い、電気光学素子（
２）に印加される。
接続された半導体素子群（８）の各素子のゲートに供給
される。コンデンサ（７）の両端の端子ａ及びｂは、電
力増幅器（３Ｃ）の出力端として扱い、電気光学素子（
２）に印加される。
高圧電源（５）からりアクドル（６）を通してコンデン
サ（７）に高圧電圧が充電される。このとき、制御信号
υ。によって半導体素子群（８）を−斉に導通させると
、第７図（ａ）及び（ｂ）に示すように、リアクトル（
６）とコンデンサ（７）と可変抵抗（９）によって定ま
る振動周波数の電流ｉ。が閉回路内に流れる。
サ（７）に高圧電圧が充電される。このとき、制御信号
υ。によって半導体素子群（８）を−斉に導通させると
、第７図（ａ）及び（ｂ）に示すように、リアクトル（
６）とコンデンサ（７）と可変抵抗（９）によって定ま
る振動周波数の電流ｉ。が閉回路内に流れる。
したがって、第７図（ｃ）に示すように、コンデンサ（
７）の両端の電圧Ｕ×も振動電流１０と同し周波数で振
動する。ここで、Ｕ×は、Ｕｘ＝Ｖｋ、’（Ｉ Ｒ２
Ｃｚ’４Ｌ）””−ε−”−５ｉｎ（ωｔ＋ｊａｎ−’
（ω、／α））で与えられる。ここで、Ｖ ｋはコンデ
ンサ（７）に充電された初期電圧値、Ｒは可変抵抗（９
）の抵抗値、Ｃはコンデンサ（７）の容量値、Ｌはりア
クドル（６）のインダクタンス値、α−Ｒ／２Ｌ、ω＝
（１，、・’ＬＣ） −（Ｒ／２ Ｌ ） ！ ”２
、Ｒ２＜ （４Ｌ／Ｃ）である。
７）の両端の電圧Ｕ×も振動電流１０と同し周波数で振
動する。ここで、Ｕ×は、Ｕｘ＝Ｖｋ、’（Ｉ Ｒ２
Ｃｚ’４Ｌ）””−ε−”−５ｉｎ（ωｔ＋ｊａｎ−’
（ω、／α））で与えられる。ここで、Ｖ ｋはコンデ
ンサ（７）に充電された初期電圧値、Ｒは可変抵抗（９
）の抵抗値、Ｃはコンデンサ（７）の容量値、Ｌはりア
クドル（６）のインダクタンス値、α−Ｒ／２Ｌ、ω＝
（１，、・’ＬＣ） −（Ｒ／２ Ｌ ） ！ ”２
、Ｒ２＜ （４Ｌ／Ｃ）である。
そして、電気光学素子（２）に印加される電界Ｅは前記
電圧Ｕ×に比例するので、第３図（ｄ）に示す電界Ｅの
時間変化ｄ Ｅ 、、／ ｄ ｔは、ｄＥ、’ｄｔヱ 一２Ｖｋ、／ （４ＬＣ−Ｒ２Ｃ２）”’・ε−″ｔｓ
ｉｎωｔ どなる。よって、ｄＥ／ｄｔは、Ｖｋ、Ｌ、Ｃ１Ｒｔ７
）関数になる。つまり、ｄＥ／ｄｔはＶｋ、Ｌ、Ｃ，Ｒ
の値を任意に設定することで所望の値を得ることができ
る。
電圧Ｕ×に比例するので、第３図（ｄ）に示す電界Ｅの
時間変化ｄ Ｅ 、、／ ｄ ｔは、ｄＥ、’ｄｔヱ 一２Ｖｋ、／ （４ＬＣ−Ｒ２Ｃ２）”’・ε−″ｔｓ
ｉｎωｔ どなる。よって、ｄＥ／ｄｔは、Ｖｋ、Ｌ、Ｃ１Ｒｔ７
）関数になる。つまり、ｄＥ／ｄｔはＶｋ、Ｌ、Ｃ，Ｒ
の値を任意に設定することで所望の値を得ることができ
る。
なお、第８図に示すように、可変抵抗（９）の抵抗値Ｒ
を変えることでｄ Ｅ ／ ｄ ｔの値を大幅に制御で
きる。
を変えることでｄ Ｅ ／ ｄ ｔの値を大幅に制御で
きる。
また、この第３実施例では初期電圧値Ｖｋをスイッチン
グする素子として直並列された半導体素子群く８）を用
いているため、高電圧で、かつ回路に影響を与えない高
速なスイッチングが実現でき、ｄＥ／ｄｔを高くし、周
波数掃引量を大きくとることができる。
グする素子として直並列された半導体素子群く８）を用
いているため、高電圧で、かつ回路に影響を与えない高
速なスイッチングが実現でき、ｄＥ／ｄｔを高くし、周
波数掃引量を大きくとることができる。
この発明の第３実施例は、前述したように、高圧電源（
５）と直列にリアクトル（６）とコンデンサ（７）と可
変抵抗（９）が接続され、高圧電源（５）と並列に半導
体素子群（８）が接続された電力増幅器（３Ｃ）を備え
ているので、レーザ光の周波数掃引量を大きくとること
ができ、スイッチング素子が全て半導体であるため信頼
性が高く、寿命が長いという効果を奏する。
５）と直列にリアクトル（６）とコンデンサ（７）と可
変抵抗（９）が接続され、高圧電源（５）と並列に半導
体素子群（８）が接続された電力増幅器（３Ｃ）を備え
ているので、レーザ光の周波数掃引量を大きくとること
ができ、スイッチング素子が全て半導体であるため信頼
性が高く、寿命が長いという効果を奏する。
この発明の第４実施例について第９図を参照しなから説
明する。
明する。
第９図はこの発明の第４実施例の電力増幅器（３Ｄ）を
示す回路図である。
示す回路図である。
この発明の第４実施例の構成は、上述した第３実施例と
ほとんどが同一であり、異なるところは第９図に示すよ
うに、電力増幅器（３Ｄ）の出力端としてリアクトル（
６）の両端の端子ａ及びｂから取り出している。
ほとんどが同一であり、異なるところは第９図に示すよ
うに、電力増幅器（３Ｄ）の出力端としてリアクトル（
６）の両端の端子ａ及びｂから取り出している。
この発明の第４実施例の作用、効果は、上述した第３実
施例と同様である。
施例と同様である。
この発明の第５実施例について第１０図を参照しなから
説明する。
説明する。
この発明の第５実施例の構成は、電力増幅器（３Ｅ）以
外は前記従来回路のものと全く同一である。
外は前記従来回路のものと全く同一である。
第１０図は、この発明の第５実施例の電力増幅器（３Ｅ
）を示す回路ノであり、高圧電源（５）〜可変抵抗（９
）は上述した第３実施例の電力増幅器（３Ｃ）のものと
同一である。
）を示す回路ノであり、高圧電源（５）〜可変抵抗（９
）は上述した第３実施例の電力増幅器（３Ｃ）のものと
同一である。
第１０図において、（１０）は可変抵抗（９）に並列に
接続されたコンデンサである。
接続されたコンデンサである。
つぎに、前述した第５実施例の動作を第１１図及び第１
２図を参照しなから説明する。
２図を参照しなから説明する。
第１１図（ａ）〜（ｄ）及び第１２図は、この発明の第
５実施例の電力増幅器（３Ｅ）の動作を示すタイミング
チャート図である。
５実施例の電力増幅器（３Ｅ）の動作を示すタイミング
チャート図である。
第１１図において、横軸は時間ｔを表し、縦軸はそれぞ
れ、（ａ）は制御信号υ。、（ｂ）は電流ｉ。、（ｃ）
は出力電圧υ×、（ｄ）は電界Ｅの時間変化ｄＥ／ｄｔ
を示している。
れ、（ａ）は制御信号υ。、（ｂ）は電流ｉ。、（ｃ）
は出力電圧υ×、（ｄ）は電界Ｅの時間変化ｄＥ／ｄｔ
を示している。
第１２図において、横軸は時間ｔを表し、縦軸は電界Ｅ
の時間変化ｄＥ／ｄｔを示している。
の時間変化ｄＥ／ｄｔを示している。
発振器（４）から出力される制御信号υ。は、直並列に
接続された半導体素子群（８）の各素子のゲートに供給
される。コンデンサ（１ｏ）の両端の端子ａ及びｂは、
電力増幅器（３Ｅ）の出力端として扱い、電気光学素子
〈２）に印加される。
接続された半導体素子群（８）の各素子のゲートに供給
される。コンデンサ（１ｏ）の両端の端子ａ及びｂは、
電力増幅器（３Ｅ）の出力端として扱い、電気光学素子
〈２）に印加される。
高圧電源（５）からりアクドル（６）を通してコンデン
サ（７）に高圧電圧が充電される。このとき、制御信号
Ｕ０によって半導体素子群（８）を−斉に導通させると
、第１１図（ａ＞及び（ｂ）に示すように、リアクトル
（６）とコンデンサ（７）と可変抵抗（９）とコンデン
サ（１０）によって定まる振動周波数の電流ｊ０が閉回
路内に流れる。
サ（７）に高圧電圧が充電される。このとき、制御信号
Ｕ０によって半導体素子群（８）を−斉に導通させると
、第１１図（ａ＞及び（ｂ）に示すように、リアクトル
（６）とコンデンサ（７）と可変抵抗（９）とコンデン
サ（１０）によって定まる振動周波数の電流ｊ０が閉回
路内に流れる。
したがって、第１１図＜ｃ）に示すように、コンデンサ
（１０）の両端の電圧Ｕ×も振動電流ｉ。
（１０）の両端の電圧Ｕ×も振動電流ｉ。
と同じ周波数で振動する。以下、説明を簡単化するため
に可変抵抗（９）の抵抗値を無限大として取り扱う、こ
こで、（／Ｘは、 ｖｘ＝ （ＣＩ／Ｃ２） ・Ｖｋ（１−ｃｏｓωｔ）で
与えられる。ここで、Ｃ４はコンデンサ〈７）の容量値
、Ｃ２はコンデンサ（１０）の容量値、Ｖｋはコンデン
サ（７）に充電された初期電圧値、ω＝ ＋ＣＩ／Ｌ
（ＣＩ／Ｃ２＋ １ ） ） ””、Ｌはリアクトル（
６）のインダクタンス値である。
に可変抵抗（９）の抵抗値を無限大として取り扱う、こ
こで、（／Ｘは、 ｖｘ＝ （ＣＩ／Ｃ２） ・Ｖｋ（１−ｃｏｓωｔ）で
与えられる。ここで、Ｃ４はコンデンサ〈７）の容量値
、Ｃ２はコンデンサ（１０）の容量値、Ｖｋはコンデン
サ（７）に充電された初期電圧値、ω＝ ＋ＣＩ／Ｌ
（ＣＩ／Ｃ２＋ １ ） ） ””、Ｌはリアクトル（
６）のインダクタンス値である。
そして、電気光学素子（２）に印加される電界Ｅは前記
電圧υＸに比例するのて、第１１図（ｄ）に示す電界Ｅ
の時間変化ｄＥ／’ｄｔは、ｄ Ｅ 、／ ｄ ｔ ０
１： （ＩＪ 、（ＣＩ／’Ｃ２） ・Ｖｋｓ ｉ ｎωｔと
なる。よって、ｄＥ／ｄｔは、Ｖｋ、Ｌ、Ｃ，、Ｃ２の
関数になる。つまり、ｄＥｚ’ｄｔはＶｋ、Ｌ、Ｃ１、
Ｃ２の値を任意に設定することて所望の値を得ることが
できる。
電圧υＸに比例するのて、第１１図（ｄ）に示す電界Ｅ
の時間変化ｄＥ／’ｄｔは、ｄ Ｅ 、／ ｄ ｔ ０
１： （ＩＪ 、（ＣＩ／’Ｃ２） ・Ｖｋｓ ｉ ｎωｔと
なる。よって、ｄＥ／ｄｔは、Ｖｋ、Ｌ、Ｃ，、Ｃ２の
関数になる。つまり、ｄＥｚ’ｄｔはＶｋ、Ｌ、Ｃ１、
Ｃ２の値を任意に設定することて所望の値を得ることが
できる。
なお、第１２図に示すように、可変抵抗（９）に並列に
接続されたコンデンサく１０）の容量値Ｃ２を変えるこ
とでｄＥ、／ｄｔの値を大幅に制御できる。ただし、Ｃ
、／Ｃ２＞ １の範囲内である。
接続されたコンデンサく１０）の容量値Ｃ２を変えるこ
とでｄＥ、／ｄｔの値を大幅に制御できる。ただし、Ｃ
、／Ｃ２＞ １の範囲内である。
また、この第５実施例では初期電圧値〜・′ｋをスイッ
チングする素子として直並列された半導体素子群（８）
を用いているため、高電圧で、かつ回路に影響を与えな
い高速なスイッチングが実現でき、ｄ Ｅ／ｄ ｔを高
くし、周波数掃引量を大きくとることがてきる。
チングする素子として直並列された半導体素子群（８）
を用いているため、高電圧で、かつ回路に影響を与えな
い高速なスイッチングが実現でき、ｄ Ｅ／ｄ ｔを高
くし、周波数掃引量を大きくとることがてきる。
この発明の第５実施例は、前述したように、高圧電源（
５）と直列にリアクトル（６）とコンデンサく７）と、
可変抵抗（９）とコンデンサ（１０）の並列回路とが接
続され、高圧電源く５）と並列に半導体素子群（８）が
接続された電力増幅器（３Ｃ）を備えているので、レー
ザ光の周波数掃引量を大きくとることがてき、スイッチ
ング素子が全て半導体であるため信頼性が高く、寿命が
長いという効果を奏する。
５）と直列にリアクトル（６）とコンデンサく７）と、
可変抵抗（９）とコンデンサ（１０）の並列回路とが接
続され、高圧電源く５）と並列に半導体素子群（８）が
接続された電力増幅器（３Ｃ）を備えているので、レー
ザ光の周波数掃引量を大きくとることがてき、スイッチ
ング素子が全て半導体であるため信頼性が高く、寿命が
長いという効果を奏する。
［発明の効果コ
この発明は、以上説明したとおり、第１請求項において
は、高電圧を供給する高圧電源、リアクトル及びコンデ
ンサからなり前記高圧電源の正極に接続された直列回路
、及び前記高圧電源に並列接続されている直並列化され
た半導体素子群から構成され、制御信号に基づいて前記
半導体素子群を一斉に導通させて前記コンデンサの両端
の電圧を出力する電力増幅器と、入射されたレーザ光を
前記電圧に基づいてその周波数を掃引して出力する電気
光学素子とを備え、第２請求項においては、高電圧を供
給する高圧電源、リアクトル及びコンデンサからなり前
記高圧電源の正極に接続された直列回路、及び前記高圧
電源に並列接続されている直並列化された半導体素子群
から構成され、制御信号に基づいて前記半導体素子群を
一斉に導通させて前記リアクトルの両端の電圧を出力す
る電力増幅器と、入射されたレーザ光を前記電圧に基づ
いてその周波数を掃引して出力する電気光学素子とを備
え、また、第３請求項においては、高電圧を供給する高
圧電源、リアクＩ・ル及び第１のコンデンサからなり前
記高圧電源の正極に接続された直列回路、可変抵抗及び
第２のコンデンサからなり前記直列回路に接続された並
列回路、及び前記高圧電源に並列接続されている直並列
化された半導体素子群から構成され、制御信号に基づい
て前記半導体素子群を一斉に導通させて前記第２のコン
デンサの両端の電圧を出力する電力増幅器と、入射され
たレーザ光を前記電圧に基づいてその周波数を掃引して
出力する電気光学素子とを備えたので、レーザ光の周波
数掃引量を大幅に増加でき、かつ品質を向上することが
できるという効果を奏する。
は、高電圧を供給する高圧電源、リアクトル及びコンデ
ンサからなり前記高圧電源の正極に接続された直列回路
、及び前記高圧電源に並列接続されている直並列化され
た半導体素子群から構成され、制御信号に基づいて前記
半導体素子群を一斉に導通させて前記コンデンサの両端
の電圧を出力する電力増幅器と、入射されたレーザ光を
前記電圧に基づいてその周波数を掃引して出力する電気
光学素子とを備え、第２請求項においては、高電圧を供
給する高圧電源、リアクトル及びコンデンサからなり前
記高圧電源の正極に接続された直列回路、及び前記高圧
電源に並列接続されている直並列化された半導体素子群
から構成され、制御信号に基づいて前記半導体素子群を
一斉に導通させて前記リアクトルの両端の電圧を出力す
る電力増幅器と、入射されたレーザ光を前記電圧に基づ
いてその周波数を掃引して出力する電気光学素子とを備
え、また、第３請求項においては、高電圧を供給する高
圧電源、リアクＩ・ル及び第１のコンデンサからなり前
記高圧電源の正極に接続された直列回路、可変抵抗及び
第２のコンデンサからなり前記直列回路に接続された並
列回路、及び前記高圧電源に並列接続されている直並列
化された半導体素子群から構成され、制御信号に基づい
て前記半導体素子群を一斉に導通させて前記第２のコン
デンサの両端の電圧を出力する電力増幅器と、入射され
たレーザ光を前記電圧に基づいてその周波数を掃引して
出力する電気光学素子とを備えたので、レーザ光の周波
数掃引量を大幅に増加でき、かつ品質を向上することが
できるという効果を奏する。
第１図はこの発明の第１実施例を示すブロック図、第２
図はこの発明の第１実施例の電力増幅器を示す回路図、
第３図はこの発明の第１実施例の電力増幅器の動作を示
すタイミングチャート図、第４図はこの発明の第２実施
例の電力増幅器を示す回路図、第５図はこの発明の第２
実施例の電力増幅器の動作を示すタイミングチャー１〜
図、第６図はこの発明の第３実施例の電力増幅器を示す
回路図、第７図及び第８図はこの発明の第３実施例の電
力増幅器の動作を示すタイミングチャート図、第９図は
この発明の第４実施例の電力増幅器を示す回路図、第１
０図はこの発明の第５実施例の電力増幅器を示す回路図
、第１１図及び第１２図はこの発明の第５実施例の電力
増幅器の動作を示すタイミングチャート図、第１３図は
従来のドーザ周波数掃引制御回路を示すブロック図であ
る。 図において、 （１） ・・・ レーザ発生源、 （２） ・ 電気光学素子、 （３Ａ）、（３Ｂ） ・・ 電力増幅器。 （３Ｃ）、（３Ｄ） ・ 電力増幅器、（３Ｅ） ・
電力増幅器、 （４） ・・ 発振器、 （５） ・ 高圧電源、 （６） ・・ リアクトル、 （７） ・ コンデンサ、 （８） ・・ 半導体素子群、 （９） ・ 可変抵抗、 （１０） ・・ コンデンサである。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
図はこの発明の第１実施例の電力増幅器を示す回路図、
第３図はこの発明の第１実施例の電力増幅器の動作を示
すタイミングチャート図、第４図はこの発明の第２実施
例の電力増幅器を示す回路図、第５図はこの発明の第２
実施例の電力増幅器の動作を示すタイミングチャー１〜
図、第６図はこの発明の第３実施例の電力増幅器を示す
回路図、第７図及び第８図はこの発明の第３実施例の電
力増幅器の動作を示すタイミングチャート図、第９図は
この発明の第４実施例の電力増幅器を示す回路図、第１
０図はこの発明の第５実施例の電力増幅器を示す回路図
、第１１図及び第１２図はこの発明の第５実施例の電力
増幅器の動作を示すタイミングチャート図、第１３図は
従来のドーザ周波数掃引制御回路を示すブロック図であ
る。 図において、 （１） ・・・ レーザ発生源、 （２） ・ 電気光学素子、 （３Ａ）、（３Ｂ） ・・ 電力増幅器。 （３Ｃ）、（３Ｄ） ・ 電力増幅器、（３Ｅ） ・
電力増幅器、 （４） ・・ 発振器、 （５） ・ 高圧電源、 （６） ・・ リアクトル、 （７） ・ コンデンサ、 （８） ・・ 半導体素子群、 （９） ・ 可変抵抗、 （１０） ・・ コンデンサである。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (3)
- （１）高電圧を供給する高圧電源、リアクトル及びコン
デンサからなり前記高圧電源の正極に接続された直列回
路、及び前記高圧電源に並列接続されている直並列化さ
れた半導体素子群から構成され、制御信号に基づいて前
記半導体素子群を一斉に導通させて前記コンデンサの両
端の電圧を出力する電力増幅器、並びに入射されたレー
ザ光を前記電圧に基づいてその周波数を掃引して出力す
る電気光学素子を備えたことを特徴とするレーザ周波数
掃引制御回路。 - （２）高電圧を供給する高圧電源、リアクトル及びコン
デンサからなり前記高圧電源の正極に接続された直列回
路、及び前記高圧電源に並列接続されている直並列化さ
れた半導体素子群から構成され、制御信号に基づいて前
記半導体素子群を一斉に導通させて前記リアクトルの両
端の電圧を出力する電力増幅器、並びに入射されたレー
ザ光を前記電圧に基づいてその周波数を掃引して出力す
る電気光学素子を備えたことを特徴とするレーザ周波数
掃引制御回路。 - （３）高電圧を供給する高圧電源、リアクトル及び第１
のコンデンサからなり前記高圧電源の正極に接続された
直列回路、可変抵抗及び第２のコンデンサからなり前記
直列回路に接続された並列回路、及び前記高圧電源に並
列接続されている直並列化された半導体素子群から構成
され、制御信号に基づいて前記半導体素子群を一斉に導
通させて前記第２のコンデンサの両端の電圧を出力する
電力増幅器、並びに入射されたレーザ光を前記電圧に基
づいてその周波数を掃引して出力する電気光学素子を備
えたことを特徴とするレーザ周波数掃引制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30880990A JP2753385B2 (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | レーザ周波数掃引制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30880990A JP2753385B2 (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | レーザ周波数掃引制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04181785A true JPH04181785A (ja) | 1992-06-29 |
| JP2753385B2 JP2753385B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=17985574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30880990A Expired - Fee Related JP2753385B2 (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | レーザ周波数掃引制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2753385B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4636287A (en) | 1974-04-29 | 1987-01-13 | Jersey Nuclear-Avco Isotopes, Inc. | Frequency swept laser system for isotope excitation |
-
1990
- 1990-11-16 JP JP30880990A patent/JP2753385B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2753385B2 (ja) | 1998-05-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |