JPH09148663A - マイクロ波ガスレーザ発振装置 - Google Patents
マイクロ波ガスレーザ発振装置Info
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- JPH09148663A JPH09148663A JP7322199A JP32219995A JPH09148663A JP H09148663 A JPH09148663 A JP H09148663A JP 7322199 A JP7322199 A JP 7322199A JP 32219995 A JP32219995 A JP 32219995A JP H09148663 A JPH09148663 A JP H09148663A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リップルが小さいく安定な連続出力のレーザ
光出力、およびピーク出力が大きく安定なパルス出力の
レーザ光出力が得られるマイクロ波励起のレーザガスレ
ーザ発振装置を提供する。 【解決手段】 内部にレーザガスが流れる放電管３ごと
に、Ｎ個のマグネトロン１によるマイクロ波発振回路
と、それぞれに対応するＮ個のマイクロ波電源４とを備
え、各マグネトロン１はそれぞれのマイクロ波電源４の
スイッチング駆動により間欠発振する。連続出力動作に
おいて、メイン制御回路６はＮ個のマイクロ波電源４か
らなる電源ユニット５ごとに基準クロックを与え、電源
ユニット５内の各マイクロ波電源４は前記基準クロック
と同一スイッチング周波数で、かつ移相器７を介するこ
とによりθ＝３６０°／Ｎづつ順次ずらしたスイッチン
グ位相でマグネトロン１をスイッチング駆動し、マイク
ロ波が時間的に均一に分散されて放電管３に注入され、
リップルが低減される。
光出力、およびピーク出力が大きく安定なパルス出力の
レーザ光出力が得られるマイクロ波励起のレーザガスレ
ーザ発振装置を提供する。 【解決手段】 内部にレーザガスが流れる放電管３ごと
に、Ｎ個のマグネトロン１によるマイクロ波発振回路
と、それぞれに対応するＮ個のマイクロ波電源４とを備
え、各マグネトロン１はそれぞれのマイクロ波電源４の
スイッチング駆動により間欠発振する。連続出力動作に
おいて、メイン制御回路６はＮ個のマイクロ波電源４か
らなる電源ユニット５ごとに基準クロックを与え、電源
ユニット５内の各マイクロ波電源４は前記基準クロック
と同一スイッチング周波数で、かつ移相器７を介するこ
とによりθ＝３６０°／Ｎづつ順次ずらしたスイッチン
グ位相でマグネトロン１をスイッチング駆動し、マイク
ロ波が時間的に均一に分散されて放電管３に注入され、
リップルが低減される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波放電励
起を行うマイクロ波ガスレーザ発振装置に関する。
起を行うマイクロ波ガスレーザ発振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ガスレーザ発振装置に小型化の流
れがあり、その手段として励起周波数の高周波化が進め
られている。従来、このガスレーザ発振器用電源とし
て、ＤＣおよび数１００KHz〜数１０MHzの高周波電源が
用いれらているが、価格、制御性に問題があり、現在で
は、マイクロ波励起のガスレーザ発振器について種々検
討されている。
れがあり、その手段として励起周波数の高周波化が進め
られている。従来、このガスレーザ発振器用電源とし
て、ＤＣおよび数１００KHz〜数１０MHzの高周波電源が
用いれらているが、価格、制御性に問題があり、現在で
は、マイクロ波励起のガスレーザ発振器について種々検
討されている。
【０００３】以下、従来のマイクロ波ガスレーザ発振装
置について図面を参照しながら説明する。図７は従来の
マイクロ波ガスレーザ発振装置の構成を示す模式図であ
る。図において、１はマイクロ波を発生するマグネトロ
ン、２はマイクロ波を伝送する導波路、３は内部にレー
ザガスが流れている放電管、４はマグネトロン１を駆動
するマイクロ波電源、８はレーザ光を部分透過する出力
ミラー、９は出力ミラー８と光共振器を構成する全反射
ミラーである。
置について図面を参照しながら説明する。図７は従来の
マイクロ波ガスレーザ発振装置の構成を示す模式図であ
る。図において、１はマイクロ波を発生するマグネトロ
ン、２はマイクロ波を伝送する導波路、３は内部にレー
ザガスが流れている放電管、４はマグネトロン１を駆動
するマイクロ波電源、８はレーザ光を部分透過する出力
ミラー、９は出力ミラー８と光共振器を構成する全反射
ミラーである。
【０００４】上記構成においてその動作を説明する。マ
イクロ波電源４は２０KHz程度のスイッチング電源であ
り、マグネトロン１に発振可能な高電圧を印加する。そ
のとき、図２に示したように、マグネトロン１から出力
されるマイクロ波の出力が完全なオフ時間を有する波形
となるようにマイクロ波電源４を構成してある。マグネ
トロン１から出たマイクロ波は導波路２を経由して放電
励起部１０に注入される。放電励起部１０により励起さ
れたレーザガスから出たレーザ光は、出力ミラー８と全
反射ミラー９とで構成されたレーザ光共振器により増幅
され、その一部が出力ミラー８から取り出される。マイ
クロ波電源４はマイクロ波出力を一定にするようにオフ
時間一定のＰＷＭ制御を行っている。また、マイクロ波
電源４にはマグネトロン１のフィラメントに印加するヒ
ータトランスを備え、商用交流電圧を降圧してフィラメ
ントに印加している。
イクロ波電源４は２０KHz程度のスイッチング電源であ
り、マグネトロン１に発振可能な高電圧を印加する。そ
のとき、図２に示したように、マグネトロン１から出力
されるマイクロ波の出力が完全なオフ時間を有する波形
となるようにマイクロ波電源４を構成してある。マグネ
トロン１から出たマイクロ波は導波路２を経由して放電
励起部１０に注入される。放電励起部１０により励起さ
れたレーザガスから出たレーザ光は、出力ミラー８と全
反射ミラー９とで構成されたレーザ光共振器により増幅
され、その一部が出力ミラー８から取り出される。マイ
クロ波電源４はマイクロ波出力を一定にするようにオフ
時間一定のＰＷＭ制御を行っている。また、マイクロ波
電源４にはマグネトロン１のフィラメントに印加するヒ
ータトランスを備え、商用交流電圧を降圧してフィラメ
ントに印加している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のマイ
クロ波ガスレーザ発振装置では、前述のように各マイク
ロ波電源がそれぞれのマグネトロンの出力をオフ時間一
定のＰＷＭ制御しているが、マグネトロンに個体差があ
るためにスイッチング周波数の相互ずれが徐々に発生
し、各マイクロ波電源の位相が経時的に変化して、レー
ザ光出力のリップルが発生し、パルス動作時のレーザ光
出力のピーク出力も大きく変動するという問題があっ
た。また、ヒータ電圧も無制御としているため励起時お
よびパルス動作時にマグネトロン出力が安定せずレーザ
光出力が安定しないと言う問題があった。
クロ波ガスレーザ発振装置では、前述のように各マイク
ロ波電源がそれぞれのマグネトロンの出力をオフ時間一
定のＰＷＭ制御しているが、マグネトロンに個体差があ
るためにスイッチング周波数の相互ずれが徐々に発生
し、各マイクロ波電源の位相が経時的に変化して、レー
ザ光出力のリップルが発生し、パルス動作時のレーザ光
出力のピーク出力も大きく変動するという問題があっ
た。また、ヒータ電圧も無制御としているため励起時お
よびパルス動作時にマグネトロン出力が安定せずレーザ
光出力が安定しないと言う問題があった。
【０００６】本発明は上記の課題を解決するもので、安
定したレーザ光の連続出力、および高ピークパルス出力
を可能とするマイクロ波ガスレーザ発振装置を提供する
ことを目的とする。
定したレーザ光の連続出力、および高ピークパルス出力
を可能とするマイクロ波ガスレーザ発振装置を提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に係わる本発明
は、レーザガスが流れる１本以上の放電管と、前記放電
管ごとに外部に設けたマイクロ波発生手段および電源ユ
ニットを備え、前記マイクロ波発生手段は複数個のマイ
クロ波発生回路を備えるとともに前記電源ユニットは前
記マイクロ波発生回路ごとに設けたマイクロ波電源を備
え、前記マイクロ波発生回路がそれぞれのマイクロ波電
源のスイッチング駆動により間欠発振して前記放電管に
マイクロ波を供給し、前記マイクロ波が前記放電管内に
発生させる放電をレーザ励起源としてレーザ光を発生す
るガスレーザ発振装置において、すべての前記電源ユニ
ットを統括制御する制御手段を設け、前記制御手段は各
電源ユニットごとに基準クロックを出力し、各電源ユニ
ットは入力した前記基準クロックを基に対応する前記マ
イクロ波発生回路を駆動することにより、各放電管に注
入するマイクロ波のスイッチング位相を前記基準クロッ
クにより制御するようにしたガスレーザ発振装置であ
る。
は、レーザガスが流れる１本以上の放電管と、前記放電
管ごとに外部に設けたマイクロ波発生手段および電源ユ
ニットを備え、前記マイクロ波発生手段は複数個のマイ
クロ波発生回路を備えるとともに前記電源ユニットは前
記マイクロ波発生回路ごとに設けたマイクロ波電源を備
え、前記マイクロ波発生回路がそれぞれのマイクロ波電
源のスイッチング駆動により間欠発振して前記放電管に
マイクロ波を供給し、前記マイクロ波が前記放電管内に
発生させる放電をレーザ励起源としてレーザ光を発生す
るガスレーザ発振装置において、すべての前記電源ユニ
ットを統括制御する制御手段を設け、前記制御手段は各
電源ユニットごとに基準クロックを出力し、各電源ユニ
ットは入力した前記基準クロックを基に対応する前記マ
イクロ波発生回路を駆動することにより、各放電管に注
入するマイクロ波のスイッチング位相を前記基準クロッ
クにより制御するようにしたガスレーザ発振装置であ
る。
【０００８】これにより、マイクロ波の注入タイミング
を放電管ごとに制御することができる。
を放電管ごとに制御することができる。
【０００９】請求項２に係わる本発明は、Ｍ本の放電管
を備え、制御手段は電源ユニットごとに３６０°／Ｍづ
つ順次ずらした基準クロックを与えるようにした請求項
１記載に係わるレーザ発振器用マイクロ波電源装置であ
る。
を備え、制御手段は電源ユニットごとに３６０°／Ｍづ
つ順次ずらした基準クロックを与えるようにした請求項
１記載に係わるレーザ発振器用マイクロ波電源装置であ
る。
【００１０】これにより、マイクロ波を放電管別に時間
的に均一なタイミングに分散して注入することができ
る。
的に均一なタイミングに分散して注入することができ
る。
【００１１】請求項３に係わる本発明は、レーザガスが
流れる１本以上の放電管と、前記放電管ごとに外部に設
けたマイクロ波発生手段および電源ユニットを備え、前
記マイクロ波発生手段は複数個のマイクロ波発生回路を
備えるとともに前記電源ユニットは前記マイクロ波発生
回路ごとに設けたマイクロ波電源を備え、前記マイクロ
波発生回路がそれぞれのマイクロ波電源のスイッチング
駆動により間欠発振して前記放電管にマイクロ波を供給
し、前記マイクロ波が前記放電管内に発生させる放電を
レーザ励起源としてレーザ光を発生するガスレーザ発振
装置において、前記電源ユニット内のマイクロ波電源の
スイッチング位相を制御する位相制御手段を電源ユニッ
トごとに設けるとともに、すべての前記電源ユニットを
統括制御する制御手段を設け、前記制御手段は各電源ユ
ニットごとに基準クロックを出力し、各電源ユニット
は、連続出力動作において、入力した前記基準クロック
を基に前記位相制御手段により対応するＮ個の前記マイ
クロ波発生回路を、同一スイッチング周波数で、スイッ
チング位相は３６０°／Ｎづつずらして駆動するように
したガスレーザ発振装置である。
流れる１本以上の放電管と、前記放電管ごとに外部に設
けたマイクロ波発生手段および電源ユニットを備え、前
記マイクロ波発生手段は複数個のマイクロ波発生回路を
備えるとともに前記電源ユニットは前記マイクロ波発生
回路ごとに設けたマイクロ波電源を備え、前記マイクロ
波発生回路がそれぞれのマイクロ波電源のスイッチング
駆動により間欠発振して前記放電管にマイクロ波を供給
し、前記マイクロ波が前記放電管内に発生させる放電を
レーザ励起源としてレーザ光を発生するガスレーザ発振
装置において、前記電源ユニット内のマイクロ波電源の
スイッチング位相を制御する位相制御手段を電源ユニッ
トごとに設けるとともに、すべての前記電源ユニットを
統括制御する制御手段を設け、前記制御手段は各電源ユ
ニットごとに基準クロックを出力し、各電源ユニット
は、連続出力動作において、入力した前記基準クロック
を基に前記位相制御手段により対応するＮ個の前記マイ
クロ波発生回路を、同一スイッチング周波数で、スイッ
チング位相は３６０°／Ｎづつずらして駆動するように
したガスレーザ発振装置である。
【００１２】これにより、マイクロ波を放電管に時間的
に均一に分散して注入でき、リップルの小さい連続出力
のレーザ光を得ることができる。
に均一に分散して注入でき、リップルの小さい連続出力
のレーザ光を得ることができる。
【００１３】請求項４に係わる本発明は、レーザガスが
流れる１本以上の放電管と、前記放電管ごとに外部に設
けたマイクロ波発生手段および電源ユニットを備え、前
記マイクロ波発生手段は複数個のマイクロ波発生回路を
備えるとともに前記電源ユニットは前記マイクロ波発生
回路ごとに設けたマイクロ波電源を備え、前記マイクロ
波発生回路がそれぞれのマイクロ波電源のスイッチング
駆動により間欠発振して前記放電管にマイクロ波を供給
し、前記マイクロ波が前記放電管内に発生させる放電を
レーザ励起源としてレーザ光を発生するガスレーザ発振
装置において、前記電源ユニット内のマイクロ波電源の
スイッチング位相を制御する位相制御手段および対応す
るマイクロ波発生回路を監視して停止しているマイクロ
波回路を検出する監視手段を電源ユニットごとに設ける
とともに、すべての前記電源ユニットを統括制御する制
御手段を設け、前記制御手段は各電源ユニットごとに基
準クロックを出力し、各電源ユニットは、連続出力動作
において、入力した前記基準クロックを基に前記位相制
御手段により対応するＮ個の前記マイクロ波発生回路の
うち停止しているＸ個を除いた残りの（Ｎ−Ｘ）個のマ
イクロ波電源を、同一スイッチング周波数で、スイッチ
ング位相は３６０°／（Ｎ−Ｘ）づつずらして駆動する
ようにしたガスレーザ発振装置である。
流れる１本以上の放電管と、前記放電管ごとに外部に設
けたマイクロ波発生手段および電源ユニットを備え、前
記マイクロ波発生手段は複数個のマイクロ波発生回路を
備えるとともに前記電源ユニットは前記マイクロ波発生
回路ごとに設けたマイクロ波電源を備え、前記マイクロ
波発生回路がそれぞれのマイクロ波電源のスイッチング
駆動により間欠発振して前記放電管にマイクロ波を供給
し、前記マイクロ波が前記放電管内に発生させる放電を
レーザ励起源としてレーザ光を発生するガスレーザ発振
装置において、前記電源ユニット内のマイクロ波電源の
スイッチング位相を制御する位相制御手段および対応す
るマイクロ波発生回路を監視して停止しているマイクロ
波回路を検出する監視手段を電源ユニットごとに設ける
とともに、すべての前記電源ユニットを統括制御する制
御手段を設け、前記制御手段は各電源ユニットごとに基
準クロックを出力し、各電源ユニットは、連続出力動作
において、入力した前記基準クロックを基に前記位相制
御手段により対応するＮ個の前記マイクロ波発生回路の
うち停止しているＸ個を除いた残りの（Ｎ−Ｘ）個のマ
イクロ波電源を、同一スイッチング周波数で、スイッチ
ング位相は３６０°／（Ｎ−Ｘ）づつずらして駆動する
ようにしたガスレーザ発振装置である。
【００１４】これにより、停止したマイクロ波発振回路
の影響なく、マイクロ波を時間的に均一なタイミングで
放電管に注入でき、マイクロ波発振回路が停止してもリ
ップルの小さい連続出力のレーザ光を得ることができ
る。
の影響なく、マイクロ波を時間的に均一なタイミングで
放電管に注入でき、マイクロ波発振回路が停止してもリ
ップルの小さい連続出力のレーザ光を得ることができ
る。
【００１５】請求項５に係わる本発明は、位相制御手段
は、パルス出力動作において、入力した基準クロックを
基にマイクロ波発生手段における各マイクロ波発生回路
をすべて同一周波数、同一位相でスイッチング駆動する
ようにした請求項３または請求項４に係わるガスレーザ
発振装置である。
は、パルス出力動作において、入力した基準クロックを
基にマイクロ波発生手段における各マイクロ波発生回路
をすべて同一周波数、同一位相でスイッチング駆動する
ようにした請求項３または請求項４に係わるガスレーザ
発振装置である。
【００１６】これにより、パルス出力動作において、ピ
ーク出力が時間的に均一なレーザ出力を得ることができ
る。
ーク出力が時間的に均一なレーザ出力を得ることができ
る。
【００１７】請求項６に係わる本発明は、レーザガスが
流れる放電管と、前記放電管の外部に設けたマイクロ波
発生回路およびマイクロ波電源とを備え、前記マイクロ
波発生回路が前記マイクロ波電源のスイッチング駆動に
より間欠発振して前記放電管にマイクロ波を供給し、前
記マイクロ波が前記放電管内に発生させる放電をレーザ
励起源としてレーザ光を発生するガスレーザ発振装置に
おいて、前記マイクロ波電源はマイクロ波発生回路のマ
グネトロンのヒータを制御するヒータ制御回路を備え、
前記ヒータ制御回路は、マイクロ波電源が所定秒以上停
止したのちの起動時、またはパルス動作時はマグネトロ
ンに印加するヒータ電圧を上昇させるようにしたガスレ
ーザ発振装置である。
流れる放電管と、前記放電管の外部に設けたマイクロ波
発生回路およびマイクロ波電源とを備え、前記マイクロ
波発生回路が前記マイクロ波電源のスイッチング駆動に
より間欠発振して前記放電管にマイクロ波を供給し、前
記マイクロ波が前記放電管内に発生させる放電をレーザ
励起源としてレーザ光を発生するガスレーザ発振装置に
おいて、前記マイクロ波電源はマイクロ波発生回路のマ
グネトロンのヒータを制御するヒータ制御回路を備え、
前記ヒータ制御回路は、マイクロ波電源が所定秒以上停
止したのちの起動時、またはパルス動作時はマグネトロ
ンに印加するヒータ電圧を上昇させるようにしたガスレ
ーザ発振装置である。
【００１８】これにより、起動時またはピーク出力動作
時に出力が低下するのを防止することができる。
時に出力が低下するのを防止することができる。
【００１９】請求項７に係わる本発明は、レーザガスが
流れる放電管と、前記放電管の外部に設けたマイクロ波
発生回路およびマイクロ波電源とを備え、前記マイクロ
波発生回路が前記マイクロ波電源のスイッチング駆動に
より間欠発振して前記放電管にマイクロ波を供給し、前
記マイクロ波が前記放電管内に発生させる放電をレーザ
励起源としてレーザ光を発生するガスレーザ発振装置に
おいて、前記マイクロ波電源は、電源出力のピーク値を
スイッチング周期ごとに検出する電源出力検出回路を備
え、その検出出力によりスイッチングを制御して出力電
力を所定値に保つように制御することにより、駆動され
るマイクロ波発生回路の出力の変動を低減するようにし
たガスレーザ発振装置である。
流れる放電管と、前記放電管の外部に設けたマイクロ波
発生回路およびマイクロ波電源とを備え、前記マイクロ
波発生回路が前記マイクロ波電源のスイッチング駆動に
より間欠発振して前記放電管にマイクロ波を供給し、前
記マイクロ波が前記放電管内に発生させる放電をレーザ
励起源としてレーザ光を発生するガスレーザ発振装置に
おいて、前記マイクロ波電源は、電源出力のピーク値を
スイッチング周期ごとに検出する電源出力検出回路を備
え、その検出出力によりスイッチングを制御して出力電
力を所定値に保つように制御することにより、駆動され
るマイクロ波発生回路の出力の変動を低減するようにし
たガスレーザ発振装置である。
【００２０】これにより、マイクロ波出力のレベル変動
を低減することができる。
を低減することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】請求項１に記載の本発明は、レー
ザガスが流れる１本以上の放電管と、前記放電管ごとに
外部に設けたマイクロ波発生手段および電源ユニットを
備え、前記マイクロ波発生手段は複数個のマイクロ波発
生回路を備えるとともに前記電源ユニットは前記マイク
ロ波発生回路ごとに設けたマイクロ波電源を備え、前記
マイクロ波発生回路がそれぞれのマイクロ波電源のスイ
ッチング駆動により間欠発振して前記放電管にマイクロ
波を供給し、前記マイクロ波が前記放電管内に発生させ
る放電をレーザ励起源としてレーザ光を発生するガスレ
ーザ発振装置において、すべての前記電源ユニットを統
括制御する制御手段を設け、前記制御手段は各電源ユニ
ットごとに基準クロックを出力し、各電源ユニットは入
力した前記基準クロックを基に対応する前記マイクロ波
発生回路を駆動することにより、各放電管に注入するマ
イクロ波のスイッチング位相を前記基準クロックにより
制御するようにしたガスレーザ発振装置であり、また、
請求項２に記載の本発明は、Ｍ本の放電管を備え、制御
手段は電源ユニットごとに３６０°／Ｍづつ順次ずらし
た基準クロックを与えるようにした請求項１記載のレー
ザ発振器用マイクロ波電源装置であり、また、請求項３
に記載の本発明は、レーザガスが流れる１本以上の放電
管と、前記放電管ごとに外部に設けたマイクロ波発生手
段および電源ユニットを備え、前記マイクロ波発生手段
は複数個のマイクロ波発生回路を備えるとともに前記電
源ユニットは前記マイクロ波発生回路ごとに設けたマイ
クロ波電源を備え、前記マイクロ波発生回路がそれぞれ
のマイクロ波電源のスイッチング駆動により間欠発振し
て前記放電管にマイクロ波を供給し、前記マイクロ波が
前記放電管内に発生させる放電をレーザ励起源としてレ
ーザ光を発生するガスレーザ発振装置において、前記電
源ユニット内のマイクロ波電源のスイッチング位相を制
御する位相制御手段を電源ユニットごとに設けるととも
に、すべての前記電源ユニットを統括制御する制御手段
を設け、前記制御手段は各電源ユニットごとに基準クロ
ックを出力し、各電源ユニットは、連続出力動作におい
て、入力した前記基準クロックを基に前記位相制御手段
により対応するＮ個の前記マイクロ波発生回路を、同一
スイッチング周波数で、スイッチング位相は３６０°／
Ｎづつずらして駆動するようにしたガスレーザ発振装置
であり、また、請求項４に記載の本発明は、レーザガス
が流れる１本以上の放電管と、前記放電管ごとに外部に
設けたマイクロ波発生手段および電源ユニットを備え、
前記マイクロ波発生手段は複数個のマイクロ波発生回路
を備えるとともに前記電源ユニットは前記マイクロ波発
生回路ごとに設けたマイクロ波電源を備え、前記マイク
ロ波発生回路がそれぞれのマイクロ波電源のスイッチン
グ駆動により間欠発振して前記放電管にマイクロ波を供
給し、前記マイクロ波が前記放電管内に発生させる放電
をレーザ励起源としてレーザ光を発生するガスレーザ発
振装置において、前記電源ユニット内のマイクロ波電源
のスイッチング位相を制御する位相制御手段および対応
するマイクロ波発生回路を監視して停止しているマイク
ロ波回路を検出する監視手段を電源ユニットごとに設け
るとともに、すべての前記電源ユニットを統括制御する
制御手段を設け、前記制御手段は各電源ユニットごとに
基準クロックを出力し、各電源ユニットは、連続出力動
作において、入力した前記基準クロックを基に前記位相
制御手段により対応するＮ個の前記マイクロ波発生回路
のうち停止しているＸ個を除いた残りの（Ｎ−Ｘ）個の
マイクロ波電源を、同一スイッチング周波数で、スイッ
チング位相は３６０°／（Ｎ−Ｘ）づつずらして駆動す
るようにしたガスレーザ発振装置であり、また、請求項
５に記載の本発明は、位相制御手段は、パルス出力動作
において、入力した基準クロックを基に、マイクロ波発
生手段における各マイクロ波発生回路をすべて同一周波
数、同一位相でスイッチング駆動するようにした請求項
３または請求項４に記載のガスレーザ発振装置であり、
また、請求項６に記載の本発明は、レーザガスが流れる
放電管と、前記放電管の外部に設けたマイクロ波発生回
路およびマイクロ波電源とを備え、前記マイクロ波発生
回路が前記マイクロ波電源のスイッチング駆動により間
欠発振して前記放電管にマイクロ波を供給し、前記マイ
クロ波が前記放電管内に発生させる放電をレーザ励起源
としてレーザ光を発生するガスレーザ発振装置におい
て、前記マイクロ波電源はマイクロ波発生回路のマグネ
トロンのヒータを制御するヒータ制御回路を備え、前記
ヒータ制御回路は、マイクロ波電源が所定秒以上停止し
たのちの起動時、またはパルス動作時はマグネトロンに
印加するヒータ電圧を上昇させるようにしたガスレーザ
発振装置であり、また、請求項７に記載の本発明は、レ
ーザガスが流れる放電管と、前記放電管の外部に設けた
マイクロ波発生回路およびマイクロ波電源とを備え、前
記マイクロ波発生回路が前記マイクロ波電源のスイッチ
ング駆動により間欠発振して前記放電管にマイクロ波を
供給し、前記マイクロ波が前記放電管内に発生させる放
電をレーザ励起源としてレーザ光を発生するガスレーザ
発振装置において、前記マイクロ波電源は、電源出力の
ピーク値をスイッチング周期ごとに検出する電源出力検
出回路を備え、その検出出力によりスイッチングを制御
して出力電力を所定値に保つように制御することによ
り、駆動されるマイクロ波発生回路の出力の変動を低減
するようにしたガスレーザ発振装置である。
ザガスが流れる１本以上の放電管と、前記放電管ごとに
外部に設けたマイクロ波発生手段および電源ユニットを
備え、前記マイクロ波発生手段は複数個のマイクロ波発
生回路を備えるとともに前記電源ユニットは前記マイク
ロ波発生回路ごとに設けたマイクロ波電源を備え、前記
マイクロ波発生回路がそれぞれのマイクロ波電源のスイ
ッチング駆動により間欠発振して前記放電管にマイクロ
波を供給し、前記マイクロ波が前記放電管内に発生させ
る放電をレーザ励起源としてレーザ光を発生するガスレ
ーザ発振装置において、すべての前記電源ユニットを統
括制御する制御手段を設け、前記制御手段は各電源ユニ
ットごとに基準クロックを出力し、各電源ユニットは入
力した前記基準クロックを基に対応する前記マイクロ波
発生回路を駆動することにより、各放電管に注入するマ
イクロ波のスイッチング位相を前記基準クロックにより
制御するようにしたガスレーザ発振装置であり、また、
請求項２に記載の本発明は、Ｍ本の放電管を備え、制御
手段は電源ユニットごとに３６０°／Ｍづつ順次ずらし
た基準クロックを与えるようにした請求項１記載のレー
ザ発振器用マイクロ波電源装置であり、また、請求項３
に記載の本発明は、レーザガスが流れる１本以上の放電
管と、前記放電管ごとに外部に設けたマイクロ波発生手
段および電源ユニットを備え、前記マイクロ波発生手段
は複数個のマイクロ波発生回路を備えるとともに前記電
源ユニットは前記マイクロ波発生回路ごとに設けたマイ
クロ波電源を備え、前記マイクロ波発生回路がそれぞれ
のマイクロ波電源のスイッチング駆動により間欠発振し
て前記放電管にマイクロ波を供給し、前記マイクロ波が
前記放電管内に発生させる放電をレーザ励起源としてレ
ーザ光を発生するガスレーザ発振装置において、前記電
源ユニット内のマイクロ波電源のスイッチング位相を制
御する位相制御手段を電源ユニットごとに設けるととも
に、すべての前記電源ユニットを統括制御する制御手段
を設け、前記制御手段は各電源ユニットごとに基準クロ
ックを出力し、各電源ユニットは、連続出力動作におい
て、入力した前記基準クロックを基に前記位相制御手段
により対応するＮ個の前記マイクロ波発生回路を、同一
スイッチング周波数で、スイッチング位相は３６０°／
Ｎづつずらして駆動するようにしたガスレーザ発振装置
であり、また、請求項４に記載の本発明は、レーザガス
が流れる１本以上の放電管と、前記放電管ごとに外部に
設けたマイクロ波発生手段および電源ユニットを備え、
前記マイクロ波発生手段は複数個のマイクロ波発生回路
を備えるとともに前記電源ユニットは前記マイクロ波発
生回路ごとに設けたマイクロ波電源を備え、前記マイク
ロ波発生回路がそれぞれのマイクロ波電源のスイッチン
グ駆動により間欠発振して前記放電管にマイクロ波を供
給し、前記マイクロ波が前記放電管内に発生させる放電
をレーザ励起源としてレーザ光を発生するガスレーザ発
振装置において、前記電源ユニット内のマイクロ波電源
のスイッチング位相を制御する位相制御手段および対応
するマイクロ波発生回路を監視して停止しているマイク
ロ波回路を検出する監視手段を電源ユニットごとに設け
るとともに、すべての前記電源ユニットを統括制御する
制御手段を設け、前記制御手段は各電源ユニットごとに
基準クロックを出力し、各電源ユニットは、連続出力動
作において、入力した前記基準クロックを基に前記位相
制御手段により対応するＮ個の前記マイクロ波発生回路
のうち停止しているＸ個を除いた残りの（Ｎ−Ｘ）個の
マイクロ波電源を、同一スイッチング周波数で、スイッ
チング位相は３６０°／（Ｎ−Ｘ）づつずらして駆動す
るようにしたガスレーザ発振装置であり、また、請求項
５に記載の本発明は、位相制御手段は、パルス出力動作
において、入力した基準クロックを基に、マイクロ波発
生手段における各マイクロ波発生回路をすべて同一周波
数、同一位相でスイッチング駆動するようにした請求項
３または請求項４に記載のガスレーザ発振装置であり、
また、請求項６に記載の本発明は、レーザガスが流れる
放電管と、前記放電管の外部に設けたマイクロ波発生回
路およびマイクロ波電源とを備え、前記マイクロ波発生
回路が前記マイクロ波電源のスイッチング駆動により間
欠発振して前記放電管にマイクロ波を供給し、前記マイ
クロ波が前記放電管内に発生させる放電をレーザ励起源
としてレーザ光を発生するガスレーザ発振装置におい
て、前記マイクロ波電源はマイクロ波発生回路のマグネ
トロンのヒータを制御するヒータ制御回路を備え、前記
ヒータ制御回路は、マイクロ波電源が所定秒以上停止し
たのちの起動時、またはパルス動作時はマグネトロンに
印加するヒータ電圧を上昇させるようにしたガスレーザ
発振装置であり、また、請求項７に記載の本発明は、レ
ーザガスが流れる放電管と、前記放電管の外部に設けた
マイクロ波発生回路およびマイクロ波電源とを備え、前
記マイクロ波発生回路が前記マイクロ波電源のスイッチ
ング駆動により間欠発振して前記放電管にマイクロ波を
供給し、前記マイクロ波が前記放電管内に発生させる放
電をレーザ励起源としてレーザ光を発生するガスレーザ
発振装置において、前記マイクロ波電源は、電源出力の
ピーク値をスイッチング周期ごとに検出する電源出力検
出回路を備え、その検出出力によりスイッチングを制御
して出力電力を所定値に保つように制御することによ
り、駆動されるマイクロ波発生回路の出力の変動を低減
するようにしたガスレーザ発振装置である。
【００２２】以下、本発明のガスレーザ発振装置の実施
の形態について説明する。 （実施形態１）以下、本発明のガスレーザ発振装置の実
施形態１について図面を参照しながら説明する。本実施
形態は請求項１ないし請求項３に記載のガスレーザ発振
装置に係わる。図１は本実施形態の構成を示す模式図で
ある。なお、従来例と同じ構成要素には同一番号を付与
している。図において、内部にレーザガスが流れる放電
管３はＮ本（Ｎ≧１）のマイクロ波の導波路２に挿入さ
れ、マグネトロン１から出力されたマイクロ波により放
電励起部１０においてマイクロ波グロー放電が形成され
る。なお、マグネトロン１と導波路２とが１個のマイク
ロ波発振手段を構成する。また、Ｎ個のマグネトロン１
はそれぞれのマイクロ波電源４により制御される。い
ま、１本の放電管に接続されたＮ個のマイクロ波電源４
を１つの電源ユニット５とする。各電源ユニット５は、
Ｎ個の電源ユニット５を統括制御する制御手段であるメ
イン制御回路６から基準クロックを受け入れる基準クロ
ック入力端子１８を備えるとともに、各マイクロ波電源
４のスイッチング位相の位相差を設定するための移相器
７を備えている。この移相器７は各マイクロ波電源４の
スイッチング位相を決める要素であり、位相制御手段を
構成する。また、部分透過ミラーである出力ミラー８と
全反射ミラー９とで光共振器を構成し、出力ミラー８か
らレーザ光が出力される。
の形態について説明する。 （実施形態１）以下、本発明のガスレーザ発振装置の実
施形態１について図面を参照しながら説明する。本実施
形態は請求項１ないし請求項３に記載のガスレーザ発振
装置に係わる。図１は本実施形態の構成を示す模式図で
ある。なお、従来例と同じ構成要素には同一番号を付与
している。図において、内部にレーザガスが流れる放電
管３はＮ本（Ｎ≧１）のマイクロ波の導波路２に挿入さ
れ、マグネトロン１から出力されたマイクロ波により放
電励起部１０においてマイクロ波グロー放電が形成され
る。なお、マグネトロン１と導波路２とが１個のマイク
ロ波発振手段を構成する。また、Ｎ個のマグネトロン１
はそれぞれのマイクロ波電源４により制御される。い
ま、１本の放電管に接続されたＮ個のマイクロ波電源４
を１つの電源ユニット５とする。各電源ユニット５は、
Ｎ個の電源ユニット５を統括制御する制御手段であるメ
イン制御回路６から基準クロックを受け入れる基準クロ
ック入力端子１８を備えるとともに、各マイクロ波電源
４のスイッチング位相の位相差を設定するための移相器
７を備えている。この移相器７は各マイクロ波電源４の
スイッチング位相を決める要素であり、位相制御手段を
構成する。また、部分透過ミラーである出力ミラー８と
全反射ミラー９とで光共振器を構成し、出力ミラー８か
らレーザ光が出力される。
【００２３】上記構成においてその動作を説明する。メ
イン制御回路６から約２０KHzの基準クロックが各電源
ユニット５に送られる。この基準クロックの周波数でマ
イクロ波電源４がスイッチングし、図２に示したよう
に、各マグネトロン１から完全なオフ時間を有する約２
０KHzの間欠発振のマイクロ波が出力される。このと
き、前記基準クロックは移相器７を介して順次、位相角
θ＝（３６０°／Ｎ）だけ遅れて他のマイクロ波電源４
に入力される。マイクロ波電源４は入力される基準クロ
ックに同期してスイッチングされるため、マイクロ波出
力は相互にθだけずれて出力される。このように、１本
の放電管内のマイクロ波電源４のスイッチングの位相を
すべて相互に均一にずらして設定することにより、マイ
クロ波出力も相互に均一に位相がずれ、励起が時間的に
均一になることによりリップルの少ない連続出力のレー
ザ光出力を得ることができる。
イン制御回路６から約２０KHzの基準クロックが各電源
ユニット５に送られる。この基準クロックの周波数でマ
イクロ波電源４がスイッチングし、図２に示したよう
に、各マグネトロン１から完全なオフ時間を有する約２
０KHzの間欠発振のマイクロ波が出力される。このと
き、前記基準クロックは移相器７を介して順次、位相角
θ＝（３６０°／Ｎ）だけ遅れて他のマイクロ波電源４
に入力される。マイクロ波電源４は入力される基準クロ
ックに同期してスイッチングされるため、マイクロ波出
力は相互にθだけずれて出力される。このように、１本
の放電管内のマイクロ波電源４のスイッチングの位相を
すべて相互に均一にずらして設定することにより、マイ
クロ波出力も相互に均一に位相がずれ、励起が時間的に
均一になることによりリップルの少ない連続出力のレー
ザ光出力を得ることができる。
【００２４】また、図１に示したように、複数本の放電
管３を用いる場合、それぞれの放電管が電源ユニットと
マイクロ波発振手段とを備え、メイン制御回路６から各
電源ユニット５に基準クロックを与えることにより、各
放電管３におけるマイクロ波の注入タイミングを放電管
単位で制御することができる。とくに、各電源ユニット
に与える基準クロックに位相差を設定することにより、
全てのマイクロ波電源間で位相をずらして設定すること
ができ、たとえば、Ｍ本の放電管に対してθ＝３６０／
Ｍの位相差を設定することにより、リップルが非常に小
さい連続出力のレーザ光出力が得られる。
管３を用いる場合、それぞれの放電管が電源ユニットと
マイクロ波発振手段とを備え、メイン制御回路６から各
電源ユニット５に基準クロックを与えることにより、各
放電管３におけるマイクロ波の注入タイミングを放電管
単位で制御することができる。とくに、各電源ユニット
に与える基準クロックに位相差を設定することにより、
全てのマイクロ波電源間で位相をずらして設定すること
ができ、たとえば、Ｍ本の放電管に対してθ＝３６０／
Ｍの位相差を設定することにより、リップルが非常に小
さい連続出力のレーザ光出力が得られる。
【００２５】なお、マイクロ波ガスレーザ発振装置にお
いて、特開平２−７８２８７５号公報は、少なくとも２
台以上のマイクロ波電源を用い、各マイクロ波電源の発
振位相をずらす手段を開示しているが、これは商用周波
数レベルで位相をずらすものであり、本発明のように２
０KHz以上の周波数でスイッチングし、完全なオフ時間
を設けたマイクロ波電源を用い、スイッチング周期内で
マイクロ波電源のスイッチング位相をずらすことによ
り、スイッチングにより生じるレーザ光出力のリップル
を低減することを示唆するものではない。
いて、特開平２−７８２８７５号公報は、少なくとも２
台以上のマイクロ波電源を用い、各マイクロ波電源の発
振位相をずらす手段を開示しているが、これは商用周波
数レベルで位相をずらすものであり、本発明のように２
０KHz以上の周波数でスイッチングし、完全なオフ時間
を設けたマイクロ波電源を用い、スイッチング周期内で
マイクロ波電源のスイッチング位相をずらすことによ
り、スイッチングにより生じるレーザ光出力のリップル
を低減することを示唆するものではない。
【００２６】（実施形態２）以下、本発明のマイクロ波
ガスレーザ発振装置の実施形態２について図面を参照し
ながら説明する。本実施形態は請求項４に記載のガスレ
ーザ発振装置に係わる。図３は１本の放電管に接続され
る本実施形態の１つの電源ユニットの構成を示すブロッ
ク図である。なお、図１と同じ構成要素には同一番号を
付与して説明を省略する。また、メイン制御回路６は省
略して描いているが、基礎クロックが基礎クロック入力
端子１８に印加される。本実施形態においては、マイク
ロ波が正常に出力されているか否かの監視手段として監
視回路１１を備え、マイクロ波電源４またはマグネトロ
ン１のいずれか、または両方が正常に動作せず、マイク
ロ波が正常に出力されずに停止しているマグネトロン１
の数に応じた信号を移相器７に送出する。なお、監視回
路１１は、マイクロ波を高周波検波した電圧を用いて容
易に実現できる。移相器７は１本の放電管に接続される
マイクロ波電源の個数Ｎと、監視回路１１から送られて
くる異常電源の個数Ｘとから、移相量θ＝３６０°／
（Ｎ−Ｘ）を決定し、基準クロックを前記移相量θだけ
順番に遅らせて設定する。この動作により、一部のマグ
ネトロンが停止して生じるレーザ光出力のリップルを低
減することができる。
ガスレーザ発振装置の実施形態２について図面を参照し
ながら説明する。本実施形態は請求項４に記載のガスレ
ーザ発振装置に係わる。図３は１本の放電管に接続され
る本実施形態の１つの電源ユニットの構成を示すブロッ
ク図である。なお、図１と同じ構成要素には同一番号を
付与して説明を省略する。また、メイン制御回路６は省
略して描いているが、基礎クロックが基礎クロック入力
端子１８に印加される。本実施形態においては、マイク
ロ波が正常に出力されているか否かの監視手段として監
視回路１１を備え、マイクロ波電源４またはマグネトロ
ン１のいずれか、または両方が正常に動作せず、マイク
ロ波が正常に出力されずに停止しているマグネトロン１
の数に応じた信号を移相器７に送出する。なお、監視回
路１１は、マイクロ波を高周波検波した電圧を用いて容
易に実現できる。移相器７は１本の放電管に接続される
マイクロ波電源の個数Ｎと、監視回路１１から送られて
くる異常電源の個数Ｘとから、移相量θ＝３６０°／
（Ｎ−Ｘ）を決定し、基準クロックを前記移相量θだけ
順番に遅らせて設定する。この動作により、一部のマグ
ネトロンが停止して生じるレーザ光出力のリップルを低
減することができる。
【００２７】（実施形態３）以下、本発明のマイクロ波
ガスレーザ発振装置の実施形態３について図面を参照し
ながら説明する。本実施形態は請求項５に記載のガスレ
ーザ発振装置に係わる。図４は本実施形態における１本
の放電管に接続する１電源ユニット５の構成を示すブロ
ック図である。図において、１９はメイン制御回路６か
らパルス動作か、または連続出力動作かを示す運転モー
ド信号を受け入れる運転モード信号受け入れ端子であ
り、運転モード信号は位相制御手段である移相器７に入
力される。運転モード信号がパルス動作であるとき、移
相器７の位相量θを０とし、マイクロ波出力電源の位相
差を０とすることにより、放電管に全てのマグネトロン
１から同時にマイクロ波電力が注入され、パルスピーク
値の高い、また立ち上がりの急峻なパルス状のレーザ光
出力を得ることができる。
ガスレーザ発振装置の実施形態３について図面を参照し
ながら説明する。本実施形態は請求項５に記載のガスレ
ーザ発振装置に係わる。図４は本実施形態における１本
の放電管に接続する１電源ユニット５の構成を示すブロ
ック図である。図において、１９はメイン制御回路６か
らパルス動作か、または連続出力動作かを示す運転モー
ド信号を受け入れる運転モード信号受け入れ端子であ
り、運転モード信号は位相制御手段である移相器７に入
力される。運転モード信号がパルス動作であるとき、移
相器７の位相量θを０とし、マイクロ波出力電源の位相
差を０とすることにより、放電管に全てのマグネトロン
１から同時にマイクロ波電力が注入され、パルスピーク
値の高い、また立ち上がりの急峻なパルス状のレーザ光
出力を得ることができる。
【００２８】（実施形態４）以下、本発明のマイクロ波
ガスレーザ発振装置の実施形態４について図面を参照し
ながら説明する。本実施形態は、請求項６に記載のガス
レーザ発振装置に係わる。図５は、本実施形態のマイク
ロ波電源４と、それにより駆動されるマグネトロン１と
の構成を示す回路図である。図において、マイクロ波電
源４はマグネトロン１のアノードとカソードとの間に高
電圧を印加するとともに、カソードのフィラメントにヒ
ータ電圧を印加する。マイクロ波電源４は、運転開始に
対応する運転信号を受け入れる運転信号受け入れ端子２
０と、パルス動作に対応するパルス動作信号受け入れ端
子２１と、ヒータ電圧を制御するヒータ制御回路２２と
を備えている。
ガスレーザ発振装置の実施形態４について図面を参照し
ながら説明する。本実施形態は、請求項６に記載のガス
レーザ発振装置に係わる。図５は、本実施形態のマイク
ロ波電源４と、それにより駆動されるマグネトロン１と
の構成を示す回路図である。図において、マイクロ波電
源４はマグネトロン１のアノードとカソードとの間に高
電圧を印加するとともに、カソードのフィラメントにヒ
ータ電圧を印加する。マイクロ波電源４は、運転開始に
対応する運転信号を受け入れる運転信号受け入れ端子２
０と、パルス動作に対応するパルス動作信号受け入れ端
子２１と、ヒータ電圧を制御するヒータ制御回路２２と
を備えている。
【００２９】上記構成において、その動作を説明する。
マグネトロン１により急峻なマイクロ波出力を得ようと
する場合にはフィラメントが十分な温度に達しているこ
とが必要である。また、パルス運転を行う場合、マイク
ロ波平均出力も低下しているためフィラメントから放出
される熱電子不足によるモーディングなどの異常現象が
発生しやすい。このことから、起動時や、たとえば１秒
以上の停止後の起動時、またはパルス動作時は、マイク
ロ波電源４は運転開始を示す運転信号またはパルス動作
を示すパルス動作信号を受け取り、ヒータ制御回路２２
によりフィラメントに印加するヒータ電圧を上昇してモ
ーディングを防止することにより、起動時またはパルス
動作時に安定したレーザ光を得ることができる。
マグネトロン１により急峻なマイクロ波出力を得ようと
する場合にはフィラメントが十分な温度に達しているこ
とが必要である。また、パルス運転を行う場合、マイク
ロ波平均出力も低下しているためフィラメントから放出
される熱電子不足によるモーディングなどの異常現象が
発生しやすい。このことから、起動時や、たとえば１秒
以上の停止後の起動時、またはパルス動作時は、マイク
ロ波電源４は運転開始を示す運転信号またはパルス動作
を示すパルス動作信号を受け取り、ヒータ制御回路２２
によりフィラメントに印加するヒータ電圧を上昇してモ
ーディングを防止することにより、起動時またはパルス
動作時に安定したレーザ光を得ることができる。
【００３０】（実施形態５）以下、本発明のマイクロ波
ガスレーザ発振装置の実施形態５について図面を参照し
ながら説明する。本実施形態は請求項７に記載のガスレ
ーザ発振装置に係わる。図６は本実施形態のマイクロ波
電源４と、それで駆動されるマグネトロン１の構成を示
す回路図である。図において、１２はマグネトロン１の
アノードとカソードに印加する電力をスイッチング素子
により約２０KHzでスイッチングして制御するメインス
イッチング電源回路であり、前記スイッチング素子はス
イッチング素子制御回路１３によりＰＷＭ制御されてい
る。１４はスイッチングされた電力をマグネトロンの発
振に必要な数KVまで昇圧するメイントランスで、その２
次側出力が高電圧整流回路１５て整流されてマグネトロ
ン１のアノードとカソードとの間に印加される。
ガスレーザ発振装置の実施形態５について図面を参照し
ながら説明する。本実施形態は請求項７に記載のガスレ
ーザ発振装置に係わる。図６は本実施形態のマイクロ波
電源４と、それで駆動されるマグネトロン１の構成を示
す回路図である。図において、１２はマグネトロン１の
アノードとカソードに印加する電力をスイッチング素子
により約２０KHzでスイッチングして制御するメインス
イッチング電源回路であり、前記スイッチング素子はス
イッチング素子制御回路１３によりＰＷＭ制御されてい
る。１４はスイッチングされた電力をマグネトロンの発
振に必要な数KVまで昇圧するメイントランスで、その２
次側出力が高電圧整流回路１５て整流されてマグネトロ
ン１のアノードとカソードとの間に印加される。
【００３１】本実施形態においては、マグネトロン１を
制御する電力量に対応する量としてアノードからカソー
ドに流れる電流を用いる。１６はマグネトロン１のアノ
ードとカソードとの間に流れる電流を検出する電流検出
素子であり、本実施形態では変流器を用いている。変流
器１６により検出した電流信号は、ピーク電流検出回路
１７によりスイッチング周期ごとのピーク電流信号に変
換され、スイッチング素子制御回路１３に伝送される。
スイッチング素子制御回路１３には出力設定信号が入力
され、前記ピーク電流信号を前記出力設定信号と比較
し、フィードバック制御によりピーク電流制御を行うこ
とにより、マイクロ波出力のピーク値の変化を低減し、
よりレベル変動の小さいレーザ光を得ることができる。
制御する電力量に対応する量としてアノードからカソー
ドに流れる電流を用いる。１６はマグネトロン１のアノ
ードとカソードとの間に流れる電流を検出する電流検出
素子であり、本実施形態では変流器を用いている。変流
器１６により検出した電流信号は、ピーク電流検出回路
１７によりスイッチング周期ごとのピーク電流信号に変
換され、スイッチング素子制御回路１３に伝送される。
スイッチング素子制御回路１３には出力設定信号が入力
され、前記ピーク電流信号を前記出力設定信号と比較
し、フィードバック制御によりピーク電流制御を行うこ
とにより、マイクロ波出力のピーク値の変化を低減し、
よりレベル変動の小さいレーザ光を得ることができる。
【００３２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、マイクロ波を時間的に均一なタイミングに分
散して放電管に注入することにより、リップルの小さい
連続出力のレーザ光出力を得ることができ、また、マイ
クロ波を時間的に同一タイミングで放電管に注入するこ
とによりピーク出力が大きく時間的に均一なパルス出力
のレーザ光出力を得ることができ、マグネトロンのヒー
タ電圧制御により起動時またはパルス動作時の出力低下
を防止でき、また、マイクロ波電源出力を所定値に制御
することにより、レーザ光出力のレベル変動を小さく制
御することができる。
によれば、マイクロ波を時間的に均一なタイミングに分
散して放電管に注入することにより、リップルの小さい
連続出力のレーザ光出力を得ることができ、また、マイ
クロ波を時間的に同一タイミングで放電管に注入するこ
とによりピーク出力が大きく時間的に均一なパルス出力
のレーザ光出力を得ることができ、マグネトロンのヒー
タ電圧制御により起動時またはパルス動作時の出力低下
を防止でき、また、マイクロ波電源出力を所定値に制御
することにより、レーザ光出力のレベル変動を小さく制
御することができる。
【図１】本発明のマイクロ波ガスレーザ発振装置の実施
形態１の構成を示すブロック図
形態１の構成を示すブロック図
【図２】マイクロ波出力波形図
【図３】本発明のマイクロ波ガスレーザ発振装置の実施
形態２における電源ユニットの構成を示すブロック図
形態２における電源ユニットの構成を示すブロック図
【図４】本発明のマイクロ波ガスレーザ発振装置の実施
形態３における電源ユニットの構成を示すブロック図
形態３における電源ユニットの構成を示すブロック図
【図５】本発明のマイクロ波ガスレーザ発振装置の実施
形態４における電源ユニットとマグネトロンの構成を示
すブロック図
形態４における電源ユニットとマグネトロンの構成を示
すブロック図
【図６】本発明のマイクロ波ガスレーザ発振装置の実施
形態５における電源ユニットとマグネトロンの構成を示
すブロック図
形態５における電源ユニットとマグネトロンの構成を示
すブロック図
【図７】従来のマイクロ波ガスレーザ発振装置の構成を
示すブロック図
示すブロック図
１ マグネトロン（マイクロ波発生手段） ２ 導波路（マイクロ波発生手段） ３ 放電管 ４ マイクロ波電源（マイクロ波電源手段） ５ 電源ユニット ６ メイン制御回路（制御手段） ７ 移相器（位相制御手段） １１ 監視回路（監視手段） １６ 変流器（電源出力検出手段） １７ ピーク電流検出回路（電源出力検出手段） ２２ ヒータ制御回路
Claims (7)
- 【請求項１】 レーザガスが流れる１本以上の放電管
と、前記放電管ごとに外部に設けたマイクロ波発生手段
および電源ユニットを備え、前記マイクロ波発生手段は
複数個のマイクロ波発生回路を備えるとともに前記電源
ユニットは前記マイクロ波発生回路ごとに設けたマイク
ロ波電源を備え、前記マイクロ波発生回路がそれぞれの
マイクロ波電源のスイッチング駆動により間欠発振して
前記放電管にマイクロ波を供給し、前記マイクロ波が前
記放電管内に発生させる放電をレーザ励起源としてレー
ザ光を発生するガスレーザ発振装置において、すべての
前記電源ユニットを統括制御する制御手段を設け、前記
制御手段は各電源ユニットごとに基準クロックを出力
し、各電源ユニットは入力した前記基準クロックを基に
対応する前記マイクロ波発生回路を駆動することによ
り、各放電管に注入するマイクロ波のスイッチング位相
を前記基準クロックにより制御するようにしたガスレー
ザ発振装置。 - 【請求項２】 Ｍ本の放電管を備え、制御手段は電源ユ
ニットごとに３６０°／Ｍづつ順次ずらした基準クロッ
クを与えるようにした請求項１記載のレーザ発振器用マ
イクロ波電源装置。 - 【請求項３】 レーザガスが流れる１本以上の放電管
と、前記放電管ごとに外部に設けたマイクロ波発生手段
および電源ユニットを備え、前記マイクロ波発生手段は
複数個のマイクロ波発生回路を備えるとともに前記電源
ユニットは前記マイクロ波発生回路ごとに設けたマイク
ロ波電源を備え、前記マイクロ波発生回路がそれぞれの
マイクロ波電源のスイッチング駆動により間欠発振して
前記放電管にマイクロ波を供給し、前記マイクロ波が前
記放電管内に発生させる放電をレーザ励起源としてレー
ザ光を発生するガスレーザ発振装置において、前記電源
ユニット内のマイクロ波電源のスイッチング位相を制御
する位相制御手段を電源ユニットごとに設けるととも
に、すべての前記電源ユニットを統括制御する制御手段
を設け、前記制御手段は各電源ユニットごとに基準クロ
ックを出力し、各電源ユニットは、連続出力動作におい
て、入力した前記基準クロックを基に前記位相制御手段
により対応するＮ個の前記マイクロ波発生回路を、同一
スイッチング周波数で、スイッチング位相は３６０°／
Ｎづつずらして駆動するようにしたガスレーザ発振装
置。 - 【請求項４】 レーザガスが流れる１本以上の放電管
と、前記放電管ごとに外部に設けたマイクロ波発生手段
および電源ユニットを備え、前記マイクロ波発生手段は
複数個のマイクロ波発生回路を備えるとともに前記電源
ユニットは前記マイクロ波発生回路ごとに設けたマイク
ロ波電源を備え、前記マイクロ波発生回路がそれぞれの
マイクロ波電源のスイッチング駆動により間欠発振して
前記放電管にマイクロ波を供給し、前記マイクロ波が前
記放電管内に発生させる放電をレーザ励起源としてレー
ザ光を発生するガスレーザ発振装置において、前記電源
ユニット内のマイクロ波電源のスイッチング位相を制御
する位相制御手段および対応するマイクロ波発生回路を
監視して停止しているマイクロ波回路を検出する監視手
段を電源ユニットごとに設けるとともに、すべての前記
電源ユニットを統括制御する制御手段を設け、前記制御
手段は各電源ユニットごとに基準クロックを出力し、各
電源ユニットは、連続出力動作において、入力した前記
基準クロックを基に前記位相制御手段により対応するＮ
個の前記マイクロ波発生回路のうち停止しているＸ個を
除いた残りの（Ｎ−Ｘ）個のマイクロ波電源を、同一ス
イッチング周波数で、スイッチング位相は３６０°／
（Ｎ−Ｘ）づつずらして駆動するようにしたガスレーザ
発振装置。 - 【請求項５】 位相制御手段は、パルス出力動作におい
て、入力した基準クロックを基に、マイクロ波発生手段
における各マイクロ波発生回路をすべて同一周波数、同
一位相でスイッチング駆動するようにした請求項３また
は請求項４に記載のガスレーザ発振装置。 - 【請求項６】 レーザガスが流れる放電管と、前記放電
管の外部に設けたマイクロ波発生回路およびマイクロ波
電源とを備え、前記マイクロ波発生回路が前記マイクロ
波電源のスイッチング駆動により間欠発振して前記放電
管にマイクロ波を供給し、前記マイクロ波が前記放電管
内に発生させる放電をレーザ励起源としてレーザ光を発
生するガスレーザ発振装置において、前記マイクロ波電
源はマイクロ波発生回路のマグネトロンのヒータを制御
するヒータ制御回路を備え、前記ヒータ制御回路は、マ
イクロ波電源が所定秒以上停止したのちの起動時、また
はパルス出力動作時はマグネトロンに印加するヒータ電
圧を上昇させるようにしたガスレーザ発振装置。 - 【請求項７】 レーザガスが流れる放電管と、前記放電
管の外部に設けたマイクロ波発生回路およびマイクロ波
電源とを備え、前記マイクロ波発生回路が前記マイクロ
波電源のスイッチング駆動により間欠発振して前記放電
管にマイクロ波を供給し、前記マイクロ波が前記放電管
内に発生させる放電をレーザ励起源としてレーザ光を発
生するガスレーザ発振装置において、前記マイクロ波電
源は、電源出力のピーク値をスイッチング周期ごとに検
出する電源出力検出回路を備え、その検出出力によりス
イッチングを制御して出力電力を所定値に保つように制
御することにより、駆動されるマイクロ波発生回路の出
力の変動を低減するようにしたガスレーザ発振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7322199A JPH09148663A (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | マイクロ波ガスレーザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7322199A JPH09148663A (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | マイクロ波ガスレーザ発振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09148663A true JPH09148663A (ja) | 1997-06-06 |
Family
ID=18141064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7322199A Pending JPH09148663A (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | マイクロ波ガスレーザ発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09148663A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6259716B1 (en) | 1998-01-30 | 2001-07-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Microwave excited gas laser oscillator |
-
1995
- 1995-11-16 JP JP7322199A patent/JPH09148663A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6259716B1 (en) | 1998-01-30 | 2001-07-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Microwave excited gas laser oscillator |
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