JPH1093167A - レーザー発振装置及びレーザー駆動方法 - Google Patents

レーザー発振装置及びレーザー駆動方法

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JPH1093167A
JPH1093167A JP8263603A JP26360396A JPH1093167A JP H1093167 A JPH1093167 A JP H1093167A JP 8263603 A JP8263603 A JP 8263603A JP 26360396 A JP26360396 A JP 26360396A JP H1093167 A JPH1093167 A JP H1093167A
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Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 本発明は、半導体レーザー等を使用したレー
ザー発振装置及びレーザー光源駆動方法に係わり、特
に、効率よくレーザー出力を制御させることのできるレ
ーザー発振装置及びレーザー光源駆動方法を提供するこ
とを目的とする。 ［構成］ 本発明は、少なくともレーザー結晶と出力ミ
ラーとから光共振器を形成し、レーザー光源が、光共振
器に対してポンピングし、パルス駆動手段が、レーザー
光源を駆動する様になっており、前記パルス駆動手段
が、駆動パルスやポンピングパルスの周期、デューティ
比等を変化させることにより、レーザー発振装置のレー
ザー出力を制御することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザー等
を使用したレーザー発振装置及びレーザー光源駆動方法
に係わり、特に、効率よくレーザー出力を制御させるこ
とのできるレーザー発振装置及びレーザー光源駆動方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、大型のレーザー発振器に代わり、
半導体レーザーを使用したレーザー発振装置が増加して
いる。
【０００３】例えば、測量機器のポイント指示光や測定
照射光として、半導体レーザーが、ヘリウムネオンレー
ザー発振器に代わって使用されており、電池駆動が可能
な小型省エネルギの光源として広く採用されている。
【０００４】特に近年では、半導体レーザーをポンピン
グ光源とする共振器型のレーザー発振装置が出現してお
り、測量装置等にも採用されている。
【０００５】測量機器のポイント指示光として使用され
ているレーザー発振装置は、寿命、安定性及び経済的な
理由から、従来から赤色レーザー光が使用されていた
が、より視認性を向上させるために、半導体レーザーを
ポンピング光源とした緑色のレーザー光を射出する共振
器型のレーザー発振装置が登場している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のレーザー発振装
置は、周囲の明暗、或いは被測定対象等までの距離によ
り、照射光量を調整する必要があり、ポンピング光源で
ある半導体レーザーの電流を変化させてレーザー光の照
射量を調整していた。
【０００７】図１２は、半導体レーザーの入力電流とレ
ーザー出力との関係を示すものである。半導体レーザー
の入力電流が、しきい値電流に達するまでは、レーザー
光の発光は行われない。そして半導体レーザーの入力電
流が、しきい値電流を越えると、半導体レーザーのレー
ザー出力は急速に立ち上がる。従って、半導体レーザー
を発光させるには、しきい値電流以上の電流を流す必要
がある。
【０００８】また、レーザー出力を下げる場合でも、し
きい値電流以上の電流を流す必要があり、効率が低下す
る。
【０００９】特に、半導体レーザーをポンピング光源と
する共振器型のレーザー発振装置では、半導体レーザー
に対して、しきい値電流を越える電流を流すと、半導体
レーザーの消費電流は、図１３に示す様に、第２高調波
出力の２乗に比例して増加する。
【００１０】従って、半導体レーザーに供給する電流の
増減は、レーザー発振装置の作動効率に直接的に関係し
ており、低消費電力化を図る上で極めて重要である。
【００１１】そこで、高能率でレーザー光の出力の制御
を実行でき、消費電力を低下させて、連続使用時間等を
飛躍的に長期化させることのできるレーザー発振装置の
出現が強く望まれていた。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
案出されたもので、少なくともレーザー結晶と出力ミラ
ーとからなる光共振器と、この光共振器に対してポンピ
ングするためのレーザー光源と、このレーザー光源を駆
動するためのパルス駆動手段とからなるレーザー発振装
置であって、前記パルス駆動手段が、駆動パルスの周期
を変化させることにより、レーザー発振装置のレーザー
出力を制御する構成となっている。
【００１３】そして本発明は、少なくともレーザー結晶
と出力ミラーとからなる光共振器と、この光共振器に対
してポンピングするためのレーザー光源と、このレーザ
ー光源を駆動するためのパルス駆動手段とからなるレー
ザー発振装置であって、前記パルス駆動手段が、駆動パ
ルスのデューティ比を変化させることにより、レーザー
発振装置のレーザー出力を制御する構成となっている。
【００１４】更に、少なくともレーザー結晶と出力ミラ
ーとからなる光共振器と、この光共振器に対してポンピ
ングするためのレーザー光源と、このレーザー光源を駆
動するためのパルス駆動手段とからなるレーザー発振装
置であって、前記パルス駆動手段が、駆動パルスを連続
駆動させることによりポンピングパルスを形成し、この
ポンピングパルスのデューティ比を変化させることによ
り、レーザー発振装置のレーザー出力を制御する構成と
なっている。
【００１５】また本発明は、少なくともレーザー結晶と
出力ミラーとからなる光共振器と、この光共振器に対し
てポンピングするためのレーザー光源と、このレーザー
光源を駆動するためのパルス駆動手段とからなるレーザ
ー発振装置であって、前記パルス駆動手段が、駆動パル
スを連続駆動させることによりポンピングパルスを形成
し、このポンピングパルスのデューティ比を変化させる
ことにより、レーザー発振装置のレーザー出力を制御す
る構成となっている。
【００１６】更に本発明は、少なくともレーザー結晶と
出力ミラーとからなる光共振器と、この光共振器に対し
てポンピングするためのレーザー光源と、このレーザー
光源を駆動するためのパルス駆動手段とからなるレーザ
ー発振装置であって、前記パルス駆動手段が、駆動パル
スを連続駆動させることによりポンピングパルスを形成
し、このポンピングパルスの周期を変化させることによ
り、レーザー発振装置のレーザー出力を制御する構成と
なっている。
【００１７】そして本発明の光共振器には、第２次高調
波を発生させるための非線形光学媒質を挿入する構成に
することもできる。
【００１８】また本発明のレーザー駆動方法は、少なく
ともレーザー結晶と出力ミラーとからなる光共振器に対
して、ポンピングするためのレーザー光源を駆動するた
めの駆動方法であって、このレーザー光源を駆動するた
めの駆動パルスの周期を変化させることにより、レーザ
ー出力を制御する構成となっている。
【００１９】そして本発明のレーザー駆動方法は、少な
くともレーザー結晶と出力ミラーとからなる光共振器に
対して、ポンピングするためのレーザー光源を駆動する
ための駆動方法であって、このレーザー光源を駆動する
ための駆動パルスのデューティ比を変化させることによ
り、レーザー出力を制御する構成となっている。
【００２０】更に本発明のレーザー駆動方法は、少なく
ともレーザー結晶と出力ミラーとからなる光共振器に対
して、ポンピングするためのレーザー光源を駆動するた
めの駆動方法であって、このレーザー光源を駆動するた
めの駆動パルスを連続駆動することによりポンピングパ
ルスを形成し、このポンピングパルスのデューティ比を
変化させることにより、レーザー出力を制御する構成と
なっている。
【００２１】そして本発明のレーザー駆動方法は、少な
くともレーザー結晶と出力ミラーとからなる光共振器に
対して、ポンピングするためのレーザー光源を駆動する
ための駆動方法であって、このレーザー光源を駆動する
ための駆動パルスを連続駆動することによりポンピング
パルスを形成し、このポンピングパルスの周期を変化さ
せることにより、レーザー出力を制御する構成となって
いる。
【００２２】また本発明のレーザー駆動方法の光共振器
には、第２次高調波を発生させるための非線形光学媒質
を挿入する構成にすることもできる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以上の様に構成された本発明は、
少なくともレーザー結晶と出力ミラーとから光共振器を
形成し、レーザー光源が、光共振器に対してポンピング
し、パルス駆動手段が、レーザー光源を駆動する様にな
っており、前記パルス駆動手段が、駆動パルスの周期を
変化させることにより、レーザー発振装置のレーザー出
力を制御することができる。
【００２４】そして本発明は、パルス駆動手段が、パル
ス駆動手段が、駆動パルスのデューティ比を変化させる
ことにより、レーザー発振装置のレーザー出力を制御す
ることができる。
【００２５】また本発明は、パルス駆動手段が、駆動パ
ルスを連続駆動させることによりポンピングパルスを形
成し、このポンピングパルスのデューティ比を変化させ
ることにより、レーザー発振装置のレーザー出力を制御
することができる。
【００２６】更に本発明は、パルス駆動手段が、駆動パ
ルスを連続駆動させることによりポンピングパルスを形
成し、このポンピングパルスの周期を変化させることに
より、レーザー発振装置のレーザー出力を制御すること
ができる。
【００２７】そして本発明の光共振器には、第２次高調
波を発生させるための非線形光学媒質を挿入することが
できる。
【００２８】また本発明のレーザー駆動方法は、少なく
ともレーザー結晶と出力ミラーとから光共振器を形成
し、レーザー光源が、光共振器に対してポンピングし、
パルス駆動手段が、レーザー光源を駆動する様になって
おり、このレーザー光源を駆動するための駆動パルスの
周期を変化させることにより、レーザー出力を制御する
様になっている。
【００２９】そして本発明のレーザー駆動方法は、この
レーザー光源を駆動するための駆動パルスのデューティ
比を変化させることにより、レーザー出力を制御するこ
とができる。
【００３０】更に本発明のレーザー駆動方法は、レーザ
ー光源を駆動するための駆動パルスを連続駆動すること
によりポンピングパルスを形成し、このポンピングパル
スのデューティ比を変化させることにより、レーザー出
力を制御する様になっている。
【００３１】また本発明のレーザー駆動方法の光共振器
には、第２次高調波を発生させるための非線形光学媒質
を挿入することもできる。
【００３２】
【実施例】
【００３３】本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
【００３４】図１は、本実施例のレーザー発振装置１０
００を示すもので、レーザー光源１００と、集光レンズ
２００と、レーザー結晶３００と、非線形光学媒質４０
０と、出力ミラー５００と、レーザー駆動手段６００と
から構成されている。
【００３５】レーザー光源１００は、レーザー光を発生
させるためのものであり、本実施例では半導体レーザー
が使用されている。本実施例では、レーザー光源１００
が基本波を発生させるポンプ光発生装置として機能を有
する。そして、レーザー駆動手段６００は、レーザー光
源１００を駆動するためのものであり、本実施例では、
レーザー光源１００をパルス駆動することができる。
【００３６】レーザー結晶３００は、負温度の媒質であ
り、光の増幅を行うためのものである。このレーザー結
晶３００には、Ｎｄ3+ イオンをドープしたＹＡＧ（イ
ットリウム アルミニウム ガーネット）等が採用され
る。
【００３７】レーザー結晶３００のレーザー光源１００
側には、第１の誘電体反射膜３１０が形成されている。
【００３８】出力ミラー５００は、第１の誘電体反射膜
３１０が形成されたレーザー結晶３００に対向する様に
構成されており、出力ミラー５００のレーザー結晶３０
０側は、適宜の半径を有する凹面球面境の形状に加工さ
れており、第２の誘電体反射膜５１０が形成されてい
る。
【００３９】レーザー結晶３００の第１の誘電体反射膜
３１０と、出力ミラー５００とから構成された光共振器
内に非線形光学媒質４００が挿入されている。
【００４０】物質に電界が加わると電気分極が生じる。
この電界が小さい場合には、分極は電界に比例するが、
レーザー光の様に強力なコヒーレント光の場合には、電
界と分極の間の比例関係が崩れ、電界の２乗、３乗に比
例する非線形的な分極成分が卓越してくる。
【００４１】この非線形分極により、異なった周波数の
光波間に結合が生じ、光周波数を２倍にする高調波が発
生する。
【００４２】非線形光学媒質４００を、レーザー結晶３
００と出力ミラー５００とから構成された光共振器内に
挿入されているので、内部型ＳＨＧと呼ばれており、変
換出力は、基本波光電力の２乗に比例するので、光共振
器内の大きな光強度を直接利用できると言う効果があ
る。
【００４３】一般的なレーザー光源の緩和振動時の反転
分布と光強度の関係を示したものが、図８である。図８
中に示されたデルタＮ（ｔ）は、反転分布（ゲイン）を
示し、φ（ｔ）は光強度であり、横軸は時間の経過を示
すものである。
【００４４】図８を見ると、反転分布が最大となった時
に最初のスパイク（即ち、ファーストパルス）が立ち上
がり、最大の光強度が生じることが理解される。
【００４５】更に図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）
は、ゲインスイッチを示す模式図であり、図９（ａ）
は、時間と励起強度の関係を示す図であり、図９（ｂ）
は、時間と光強度の関係を示す図であり、図９（ｃ）は
時間と反転分布の関係を示すものである。
【００４６】半導体レーザーに対して、連続波の駆動電
力を供給すれば、ファーストパルスに対応して最大の光
強度が生じ、その後、光強度が低下し、一定の光強度に
収束するから、ファーストパルスのみ使用すると光の取
り出しが最も効率的となる。
【００４７】更に図１０（ａ）と図１０（ｂ）により、
半導体レーザーに対して、連続パルスの駆動電力を供給
した場合を説明する。
【００４８】なお、半導体レーザーを駆動する駆動パル
スと半導体レーザーから出力される光パルスとの周期及
びパルス幅は、略同一となっている。
【００４９】図１０（ａ）は、半導体レーザーに対する
供給連続パルスの周期Ｔが、τFL＜Ｔーτの関係の場合
である。ここでτFLは蛍光寿命であり、τはパルス幅で
ある。
【００５０】これに対して、図１０（ｂ）は、半導体レ
ーザーに対する供給連続パルスの周期Ｔが、τFL＞Ｔー
τの関係の場合である。
【００５１】図１０（ｂ）を見れば、τFL（蛍光寿命）
の間に、次のパルスを半導体レーザーに印加することに
より、残留した反転分布に新たな反転分布を加え、効果
的に最大の光強度を有する光のみを連続して発生させる
ことができる事が理解される。
【００５２】更に図７に基づいて、レーザー光源１００
の入力パルスと、レーザー発振装置１０００の出射光量
の関係を説明する。
【００５３】レーザー光源１００の入力パルスは、しき
い値電流を越えると、レーザー発振装置１０００の出射
光量は非線形で増加する。従って、レーザー光源１００
に与える入力パルス電流のピーク値をレーザー光源１０
０の定格値とし、入力パルスのデューティ比、周期を制
御すれば、最も効率よくレーザーが発振している状態
で、レーザー光量を可変させることができる。
【００５４】次に、本実施例のレーザー駆動手段６００
を図２に基づいて詳細に説明する。
【００５５】レーザー駆動手段６００は、クロック発生
器６１０と、タイミング部６２０と、定電流電源部６３
０と、スイッチング部６４０と、電流検出部６５０と、
制御演算部６６０とから構成されている。
【００５６】クロック発生器６１０は、基準となるクロ
ックを発生させるための発振器である。
【００５７】タイミング部６２０は、クロック発生器６
１０からの基準クロックに基づいて、レーザー光源１０
０を発光させる時間と周期を設定するためのものであ
る。
【００５８】定電流電源部６３０は、レーザー光源１０
０に定格電流を供給するためのものであり、電流検出部
６５０で検出されるレーザー光源１００の消費電流が常
に定格電流となる様にするためのものである。
【００５９】スイッチング部６４０は、タイミング部６
２０からの信号に基づいて、レーザー光源１００に供給
する電流をスイッチングするものである。
【００６０】電流検出部６５０は、レーザー光源１００
に流れる電流を検出するためのものである。レーザー光
源１００に流れる電流を検出することのできるものであ
れば、何れの電流検出手段を採用することができる。
【００６１】制御演算部６６０は、タイミング部６２０
と定電流電源部６３０とに制御信号を送出し、レーザー
光源１００に対して所望の駆動信号を供給するためのも
のである。
【００６２】以上の様に構成された本実施例のレーザー
発振装置１０００のレーザー駆動手段６００は、制御演
算部６６０の制御信号に基づいて、予め定められたレー
ザー光源１００に対する駆動信号を形成することができ
る。
【００６３】次に、レーザー駆動手段６００で形成され
る駆動信号を詳細に説明する。
【００６４】「第１の駆動信号」
【００６５】第１の駆動信号は、「パルスの周期」を制
御することにより、レーザー光源１００を制御駆動し、
レーザー発振装置１０００の出射光量を調整するもので
ある。
【００６６】図３（ａ）及び図３（ｂ）は、レーザー駆
動手段６００で形成される第１の駆動信号を示すもの
で、第１の駆動信号は、「パルスの周期」が可変され
る。即ち、レーザー発振装置１０００の出射光量を大き
くさせる場合には、図３（ａ）に示す様に、パルスの周
期を短くし、レーザー光源１００に供給する駆動信号の
実効値を高くする。この結果、レーザー発振装置１００
０の出射光量が増大する。
【００６７】また、レーザー発振装置１０００の出射光
量を小さくさせる場合には、図３（ｂ）に示す様に、パ
ルスの周期を長くし、レーザー光源１００に供給する駆
動信号の実効値を低くする。この結果、レーザー発振装
置１０００の出射光量が低下する。
【００６８】以上の様に、レーザー駆動手段６００が、
レーザー光源１００に供給する駆動信号を変化させるこ
とにより、レーザー発振装置１０００の出射光量を調整
することができる。
【００６９】なお、第１の駆動信号の「パルスの周期」
は、数１００ＫＨｚであるが、適宜設定可能である。
【００７０】「第２の駆動信号」
【００７１】第２の駆動信号は、パルスの「デューティ
比」を制御することにより、レーザー光源１００を制御
駆動し、レーザー発振装置１０００の出射光量を調整す
るものである。
【００７２】図４（ａ）及び図４（ｂ）は、レーザー駆
動手段６００で形成される第２の駆動信号を示すもの
で、パルスの周期を変化させることなく、「パルスのデ
ューティ比」を可変させるものであり、レーザー光源１
００に供給する駆動信号がＯＮとなる時間（Ｔ1）と、
ＯＦＦとなっている時間（Ｔ2）の比であるデューティ
比を変化させる様になっている。
【００７３】即ち、レーザー発振装置１０００の出射光
量を大きくさせる場合には、図４（ａ）に示す様に、
（Ｔ1）／（Ｔ1＋Ｔ2）を大きくし、レーザー光源１０
０に供給する駆動信号がＯＮとなる時間を大きくするこ
とにより、レーザー発振装置１０００の出射光量が増大
させることができる。
【００７４】また、レーザー発振装置１０００の出射光
量を小さくさせる場合には、図４（ｂ）に示す様に、
（Ｔ1）／（Ｔ1＋Ｔ2）を小さくし、レーザー光源１０
０に供給する駆動信号がＯＮとなる時間を小さくするこ
とにより、レーザー発振装置１０００の出射光量が低下
させることができる。
【００７５】以上の様に、レーザー駆動手段６００が、
レーザー光源１００に供給するための駆動信号の駆動時
間を変化させ、パルスのデューティ比を変化させること
により、レーザー発振装置１０００の出射光量を調整す
ることができる。
【００７６】なお、第２の駆動信号の「パルスの周期」
は、数１００ＫＨｚであるが、適宜設定可能である。
【００７７】「第３の駆動信号」
【００７８】第３の駆動信号は、レーザー光源１００に
よりポンピングされる光パルスの発光時間を制御させる
ものである。即ち、「ポンピングパルスのデューティ
比」を変化させる様に、レーザー光源１００を制御駆動
し、ポンピングされる光パルスの発光時間を変化させ、
レーザー発振装置１０００の出射光量を調整するもので
ある。
【００７９】図５（ａ）及び図５（ｂ）は、レーザー駆
動手段６００で形成される第２の駆動信号を示すもの
で、複数のパルスを連続駆動することにより、ポンピン
グパルスを形成している。ポンピングパルスの周期を変
化させることなく、「ポンピングパルスのデューティ
比」を可変させるものであり、ポンピングするための時
間（Ｔ1）と、ＯＦＦとなっている時間（Ｔ2）の比であ
るデューティ比を変化させる様になっている。
【００８０】即ち、レーザー発振装置１０００の出射光
量を大きくさせる場合には、図５（ａ）に示す様に、
（Ｔ1）／（Ｔ1＋Ｔ2）を大きくし、ポンピングされる
時間を大きくすることにより、レーザー発振装置１００
０の出射光量が増大させる。
【００８１】また、レーザー発振装置１０００の出射光
量を小さくさせる場合には、図５（ｂ）に示す様に、
（Ｔ1）／（Ｔ1＋Ｔ2）を小さくし、ポンピングされる
時間を小さくすることにより、レーザー発振装置１００
０の出射光量が低下させることができる。
【００８２】以上の様に、レーザー駆動手段６００が、
レーザー光源１００に供給するための駆動信号の連続駆
動時間を変化させ、ポンピングパルスのデューティ比を
変化させることにより、レーザー発振装置１０００の出
射光量を調整することができる。
【００８３】なお、第３の駆動信号の「パルスの周期」
は、数１００ＫＨｚであるが、適宜設定可能である。
【００８４】「第４の駆動信号」
【００８５】第４の駆動信号は、レーザー光源１００に
よりポンピングされる光パルスの発光周期を制御させる
ものである。即ち、「ポンピングパルスの周期」を変化
させる様に、レーザー光源１００を制御駆動し、ポンピ
ングされる光パルスの発光周期を変化させ、レーザー発
振装置１０００の出射光量を調整するものである。
【００８６】図６（ａ）及び図６（ｂ）は、レーザー駆
動手段６００で形成される第３の駆動信号を示すもの
で、複数のパルスを連続駆動することにより、ポンピン
グパルスを形成している。このポンピングパルスの周期
を変化させることにより、レーザー発振装置１０００の
出射光量を調整することができる。
【００８７】即ち、レーザー発振装置１０００の出射光
量を大きくさせる場合には、図６（ａ）に示す様に、ポ
ンピングパルスの周期を小さくし、ポンピングされる実
効時間を大きくすることにより、レーザー発振装置１０
００の出射光量が増大させる。
【００８８】また、レーザー発振装置１０００の出射光
量を小さくさせる場合には、図６（ｂ）に示す様に、ポ
ンピングパルスの周期を大きく、ポンピングされる実効
時間を小さくすることにより、レーザー発振装置１００
０の出射光量が減少させることができる。
【００８９】以上の様に、レーザー駆動手段６００が、
レーザー光源１００に供給するための駆動信号を連続駆
動する周期を変化させ、ポンピングパルスの周期を変化
させることにより、レーザー発振装置１０００の出射光
量を調整することができる。
【００９０】なお、第４の駆動信号の「矩形パルスの周
期」は、数１００ＫＨｚであるが、適宜設定可能であ
る。
【００９１】またレーザー駆動手段６００が生成する第
１の駆動信号〜第３の駆動信号は、矩形パルスか、或い
は、矩形パルスの連続発光により形成されたポンピング
パルスからなっているが、矩形パルスに限定されること
なく、減衰するパルス等を使用することもできる。
【００９２】更に図７に示す様に、レーザー光源１００
の入力パルスは、しきい値電流を越えると、レーザー発
振装置１０００の出射光量は非線形で増加する。従っ
て、レーザー光源１００の入力パルスを制御すれば、最
も効率よくレーザーが発振している状態で、レーザー光
量を可変させることができるという効果がある。
【００９３】次に本実施例のレーザー発振装置１０００
を応用したパイプレーザー１００００を図１１に基づい
て説明する。
【００９４】パイプレーザー１００００は、円筒型をし
ており、４本の支持脚１１０００、１１０００・・・・
により支持されている。このパイプレーザー１００００
の内部には、レーザー発振装置１０００が、上下方向、
水平方向の２方向に揺動可能に設けられており、レーザ
ー発振装置１０００は、水平方向、鉛直方向の２方向に
レーザー光線が照射される様に構成されている。
【００９５】パイプレーザー１００００の前面部には、
ガラスで覆われた投光窓１２０００が形成されており、
この投光窓１２０００を通して、レーザー発振装置１０
００からのレーザー光が照射される様になっている。
【００９６】そして、パイプレーザー１００００から照
射されたレーザー光は、ターゲット２００００で視覚化
され、その位置を示すことができる。なお、ターゲット
２００００は、半透明の材質であり、拡散すると共に視
覚化され、前後からレーザー光の位置を確認することが
できる。
【００９７】なお、パイプレーザー１００００を日中の
太陽光の下で使用する場合には、レーザー発振装置１０
００の出射光量を増加させ、視認度を向上させることが
できる。そして、屋内等で使用する場合には、太陽光の
下と比較して明るくないため、レーザー発振装置１００
０の出射光量を低下させることができ、地下等の暗い場
所では、更に、レーザー発振装置１０００の出射光量を
低下させて、省電力化を図ることができる。
【００９８】
【効果】以上の様に構成された本発明は、少なくともレ
ーザー結晶と出力ミラーとからなる光共振器と、この光
共振器に対してポンピングするためのレーザー光源と、
このレーザー光源を駆動するためのパルス駆動手段とか
らなるレーザー発振装置であって、前記パルス駆動手段
が、駆動パルスの周期及びデューティ比を変化させるこ
とにより、レーザー発振装置のレーザー出力を制御する
構成となっているので、最も効率よくレーザーが発振し
ている状態で、レーザー光量を可変させることができる
という効果がある。
【００９９】更に本発明のパルス駆動手段が、駆動パル
スを連続駆動させることによりポンピングパルスを形成
し、このポンピングパルスのデューティ比を変化させる
ことにより、レーザー発振装置のレーザー出力を制御す
ることもでき、更に、ポンピングパルスの周期を変化さ
せることにより、レーザー発振装置のレーザー出力を制
御することもできる。
【０１００】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のレーザー発振装置１０００の
構成を説明する図である。
【図２】レーザー駆動手段６００の電気的構成を説明す
る図である。
【図３】「第１の駆動信号」を説明する図である。
【図４】「第２の駆動信号」を説明する図である。
【図５】「第３の駆動信号」を説明する図である。
【図６】「第４の駆動信号」を説明する図である。
【図７】レーザー光源１００の入力パルスと、レーザー
発振装置１０００の出射光量との関係を説明する図であ
る。
【図８】半導体レーザーの緩和振動時の反転分布と光強
度の関係を示した図である。
【図９（ａ）】ゲインスイッチを示す模式図であり、時
間と励起強度の関係を示すものである。
【図９（ｂ）】ゲインスイッチを示す模式図であり、時
間と光強度の関係を示すものである。
【図９（ｃ）】ゲインスイッチを示す模式図であり、時
間と反転分布の関係を示すものである。
【図１０（ａ）】半導体レーザーに対する供給連続パル
スの周期Ｔが、τFL＜Ｔーτの関係の場合を説明する図
である。
【図１０（ｂ）】半導体レーザーに対する供給連続パル
スの周期Ｔが、τFL＞Ｔーτの関係の場合を説明する図
である。
【図１１】本実施例のレーザー発振装置１０００をパイ
プレーザー１００００に応用した例を示す図である。
【図１２】従来技術を説明する図である。
【図１３】従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
１００００ パイプレーザー １１０００ 支持脚 １２０００ 投光窓 ２００００ ターゲット １０００ レーザー発振装置 １００ レーザー光源 ２００ 集光レンズ ３００ レーザー結晶 ３１０ 第１の誘電体反射膜 ４００ 非線形光学媒質 ５００ 出力ミラー ５１０ 第２の誘電体反射膜 ６００ レーザー駆動手段 ６１０ クロック発生器 ６２０ タイミング部 ６３０ 定電流電源部 ６４０ スイッチング部 ６５０ 電流検出部 ６６０ 制御演算部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大石 政裕 東京都板橋区蓮沼町75番１号 株式会社ト プコン内 (72)発明者 後藤 義明 東京都板橋区蓮沼町75番１号 株式会社ト プコン内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくともレーザー結晶と出力ミラーと
    からなる光共振器と、この光共振器に対してポンピング
    するためのレーザー光源と、このレーザー光源を駆動す
    るためのパルス駆動手段とからなるレーザー発振装置で
    あって、前記パルス駆動手段が、駆動パルスの周期を変
    化させることにより、レーザー発振装置のレーザー出力
    を制御するレーザー発振装置。
  2. 【請求項２】 少なくともレーザー結晶と出力ミラーと
    からなる光共振器と、この光共振器に対してポンピング
    するためのレーザー光源と、このレーザー光源を駆動す
    るためのパルス駆動手段とからなるレーザー発振装置で
    あって、前記パルス駆動手段が、駆動パルスのデューテ
    ィ比を変化させることにより、レーザー発振装置のレー
    ザー出力を制御するレーザー発振装置。
  3. 【請求項３】 少なくともレーザー結晶と出力ミラーと
    からなる光共振器と、この光共振器に対してポンピング
    するためのレーザー光源と、このレーザー光源を駆動す
    るためのパルス駆動手段とからなるレーザー発振装置で
    あって、前記パルス駆動手段が、駆動パルスを連続駆動
    させることによりポンピングパルスを形成し、このポン
    ピングパルスのデューティ比を変化させることにより、
    レーザー発振装置のレーザー出力を制御するレーザー発
    振装置。
  4. 【請求項４】 少なくともレーザー結晶と出力ミラーと
    からなる光共振器と、この光共振器に対してポンピング
    するためのレーザー光源と、このレーザー光源を駆動す
    るためのパルス駆動手段とからなるレーザー発振装置で
    あって、前記パルス駆動手段が、駆動パルスを連続駆動
    させることによりポンピングパルスを形成し、このポン
    ピングパルスの周期を変化させることにより、レーザー
    発振装置のレーザー出力を制御するレーザー発振装置。
  5. 【請求項５】 前記光共振器には、第２次高調波を発生
    させるための非線形光学媒質が挿入されている請求項１
    〜４記載のレーザー発振装置。
  6. 【請求項６】 少なくともレーザー結晶と出力ミラーと
    からなる光共振器に対して、ポンピングするためのレー
    ザー光源を駆動するための駆動方法であって、このレー
    ザー光源を駆動するための駆動パルスの周期を変化させ
    ることにより、レーザー出力を制御するレーザー駆動方
    法。
  7. 【請求項７】 少なくともレーザー結晶と出力ミラーと
    からなる光共振器に対して、ポンピングするためのレー
    ザー光源を駆動するための駆動方法であって、このレー
    ザー光源を駆動するための駆動パルスのデューティ比を
    変化させることにより、レーザー出力を制御するレーザ
    ー駆動方法。
  8. 【請求項８】 少なくともレーザー結晶と出力ミラーと
    からなる光共振器に対して、ポンピングするためのレー
    ザー光源を駆動するための駆動方法であって、このレー
    ザー光源を駆動するための駆動パルスを連続駆動するこ
    とによりポンピングパルスを形成し、このポンピングパ
    ルスのデューティ比を変化させることにより、レーザー
    出力を制御するレーザー駆動方法。
  9. 【請求項９】 少なくともレーザー結晶と出力ミラーと
    からなる光共振器に対して、ポンピングするためのレー
    ザー光源を駆動するための駆動方法であって、このレー
    ザー光源を駆動するための駆動パルスを連続駆動するこ
    とによりポンピングパルスを形成し、このポンピングパ
    ルスの周期を変化させることにより、レーザー出力を制
    御するレーザー駆動方法。
  10. 【請求項１０】 前記光共振器には、第２次高調波を発
    生させるための非線形光学媒質が挿入されている請求項
    ６〜９記載のレーザー駆動方法。
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