JPS5845838B2 - パルスレ−ザハツシンソウチ - Google Patents
パルスレ−ザハツシンソウチInfo
- Publication number
- JPS5845838B2 JPS5845838B2 JP50109617A JP10961775A JPS5845838B2 JP S5845838 B2 JPS5845838 B2 JP S5845838B2 JP 50109617 A JP50109617 A JP 50109617A JP 10961775 A JP10961775 A JP 10961775A JP S5845838 B2 JPS5845838 B2 JP S5845838B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge
- charging
- capacitor
- waveform
- discharging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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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
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/0915—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light
- H01S3/092—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light of flash lamp
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- Laser Beam Processing (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は立下りの急峻なレーザパルスが容易に得られる
パルスレーザ発振装置に関する。
パルスレーザ発振装置に関する。
パルスレーザ発振装置はレーザ光線を集光して被加工物
の穴あけ加工や特定の物体を除去するために使用されて
いる。
の穴あけ加工や特定の物体を除去するために使用されて
いる。
これらの用途においてはレーザ波形と加工特性との間に
は密接な関係があり、そのレーザ波形があるパワーレベ
ル以上では加工特性に寄与するが、あるレベル以下のパ
ワーでは被加工物の温度上昇をもたらしカロエ周辺の熱
影響を拡大するだけとなり加工特性に不利な面が多くな
る。
は密接な関係があり、そのレーザ波形があるパワーレベ
ル以上では加工特性に寄与するが、あるレベル以下のパ
ワーでは被加工物の温度上昇をもたらしカロエ周辺の熱
影響を拡大するだけとなり加工特性に不利な面が多くな
る。
フラシュランプを使用した光励起用のパルスレーザ発振
装置ではフラシュランプの放電波形を制御することで解
決でき、その１つの例として特公昭４８−２９４３７号
がある。
装置ではフラシュランプの放電波形を制御することで解
決でき、その１つの例として特公昭４８−２９４３７号
がある。
これはコンデンサとインダクタンスの波形成形回路を用
いて時間の経過とともにパルス放電々流を増大し、レー
ザ波形をしり上りの形に制御したものである。
いて時間の経過とともにパルス放電々流を増大し、レー
ザ波形をしり上りの形に制御したものである。
しかし、このフラシュランプの放電波形制御方法は波形
成形回路が複雑（こなるばかりでなく、本願の意図とす
るレーザ波形の立下りの急峻なものが得られない。
成形回路が複雑（こなるばかりでなく、本願の意図とす
るレーザ波形の立下りの急峻なものが得られない。
本発明は上記のような点にかんがみてなされたもので、
簡単な回路構成で急峻な立下りのパルス波形を容易に得
るようにし、これによって被加工物の加工部周辺の熱影
響を小さくし従来より加工特性の向上を図るレーザパル
ス発振装置を提供するものである。
簡単な回路構成で急峻な立下りのパルス波形を容易に得
るようにし、これによって被加工物の加工部周辺の熱影
響を小さくし従来より加工特性の向上を図るレーザパル
ス発振装置を提供するものである。
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図において直流電源などを内蔵する充電制御回路１
には第１の充放電コンデンサ２が接続され、さらにこの
コンデンサ２にフラシュランプなどの如き第１の放電ラ
ンプ３とこのランプ３の放電波形を制御する波形成形コ
イル４の直列回路が接続されている。
には第１の充放電コンデンサ２が接続され、さらにこの
コンデンサ２にフラシュランプなどの如き第１の放電ラ
ンプ３とこのランプ３の放電波形を制御する波形成形コ
イル４の直列回路が接続されている。
３ａは放電ランプ３を励起制御するトリガ電極である。
また充電制御回路１にはダイオード５を介して第２の充
放電コンデンサ６が接続される。
放電コンデンサ６が接続される。
第１の充放電コンデンサ２の容量をＣ２、第２の充放電
コンデンサ６の容量をＣ６とすれば、例えば第２の充放
電コンデンサ６の容量Ｃ６を十分小さくして、Ｃ６〈Ｃ
２の関係に設定する。
コンデンサ６の容量をＣ６とすれば、例えば第２の充放
電コンデンサ６の容量Ｃ６を十分小さくして、Ｃ６〈Ｃ
２の関係に設定する。
７はフラシュランプの如き第２の放電ランプで、これは
抵抗８を介挿して第２の充放電コンデンサ６の両端に接
続する。
抵抗８を介挿して第２の充放電コンデンサ６の両端に接
続する。
７ａは第２の放電ランプ７のトリガ電極である。
９は第１および第２の充放電コンデンサ２および６の放
電電流を制御するトリガ電極９ａを有するスイッチ素子
であり、例えばサイリスクが用いられる。
電電流を制御するトリガ電極９ａを有するスイッチ素子
であり、例えばサイリスクが用いられる。
而して、第１の放電ランプ３と第２の放電ランプ７は所
望の間隔を有して配置され、これらのうンプ３，７の間
ｌこレーザパルスを発生するレーザ物質１０を配置し、
放電ランプ３，７の放電エネルギ一つまりレーザ物質励
起光をレーザ物質１０に集光せしめる構成としている。
望の間隔を有して配置され、これらのうンプ３，７の間
ｌこレーザパルスを発生するレーザ物質１０を配置し、
放電ランプ３，７の放電エネルギ一つまりレーザ物質励
起光をレーザ物質１０に集光せしめる構成としている。
１Ｌ１２は共振器ミラーである。
次に第１図に示すパルスレーザ発振装置の作用を説明す
る。
る。
充電制御回路１によって得られた電圧は第１の充放電コ
ンデンサ２並びにダイオード５を介して第２の充放電コ
ンデンサ６に充電される。
ンデンサ２並びにダイオード５を介して第２の充放電コ
ンデンサ６に充電される。
このコンデンサ２，６の充電々圧は第２図ａに示すよう
にＶとする。
にＶとする。
充電の完了後、１１時点でトリガ電極３ａ、？ａにトリ
ガパルスを与えたとすると、第１の充放電コンデンサ２
の電圧は波形成形コイル４を通って放電ランプ３で放電
し、第２図ａのイの部分から電圧が降下する。
ガパルスを与えたとすると、第１の充放電コンデンサ２
の電圧は波形成形コイル４を通って放電ランプ３で放電
し、第２図ａのイの部分から電圧が降下する。
一方、第２の充放電コンデンサ６の電圧は抵抗８を通っ
て放電ランプ７で放電するが、抵抗８によってその放電
特性は第２図ａの口のように緩かに降下していく。
て放電ランプ７で放電するが、抵抗８によってその放電
特性は第２図ａの口のように緩かに降下していく。
而して、１２時点でスイッチ素子９のトリガ電極９ａに
トリガパルスを与えると、第２の充放電コンデンサ６の
電圧は抵抗値の小さいスイッチ素子９を通って放電ラン
プＴに供給され、次いで第１の充放電コンデンサ２の電
圧もダイオード５およびスイッチ素子９を通って放電ラ
ンプ７に与えられる。
トリガパルスを与えると、第２の充放電コンデンサ６の
電圧は抵抗値の小さいスイッチ素子９を通って放電ラン
プＴに供給され、次いで第１の充放電コンデンサ２の電
圧もダイオード５およびスイッチ素子９を通って放電ラ
ンプ７に与えられる。
従って、第１の充放電コンデンサ２の電圧は並列的に第
１、第２の放電ランプ３′、７で放電することになるた
め、第２図ａのハのような急峻な放電特性となる。
１、第２の放電ランプ３′、７で放電することになるた
め、第２図ａのハのような急峻な放電特性となる。
／Ｚはスイッチ素子９を導通させず実質的に充放電コン
デンサ２を放電ランプ３のみで放電した場合である。
デンサ２を放電ランプ３のみで放電した場合である。
なお、放電波形はコンデンサ容量によって大幅に変わる
が、上述したように例えば第２の充放電コンデンサ６の
容量を第１の充放電コンデンサ２の容量に比して十分小
さくすれば、１２時点から第１の充放電コンデンサ２の
放電の終了までの時間は単に第１の放電ランプ３だけの
場合よりも第２の放電ランプ７の放電開始によって放電
回路のインピーダンスがイ以下になることで大幅に短縮
できる。
が、上述したように例えば第２の充放電コンデンサ６の
容量を第１の充放電コンデンサ２の容量に比して十分小
さくすれば、１２時点から第１の充放電コンデンサ２の
放電の終了までの時間は単に第１の放電ランプ３だけの
場合よりも第２の放電ランプ７の放電開始によって放電
回路のインピーダンスがイ以下になることで大幅に短縮
できる。
第２図す、ｃは第１の放電ランプ３と第２の放電ランプ
７の放電々原波形である。
７の放電々原波形である。
すなわち、第２図すにおいて二は第２の放電ランプ７を
点灯したときの放電ランプ３の電流波形、二１ま第２の
放電ランプ７を点灯しないときの同様な波形である。
点灯したときの放電ランプ３の電流波形、二１ま第２の
放電ランプ７を点灯しないときの同様な波形である。
また第２図Ｃのホは１２時点でスイッチ素子９を導通し
たときの第２の放電ランプＴの放電々原波形である。
たときの第２の放電ランプＴの放電々原波形である。
また第２図ｄはレーザ物質１０から発生されるレーザ出
力波形で、へは第１の放電ランプ３だけの場合、へは第
２の放電ランプ７を１２時点でトリガし第１、第２の放
電ランプ３，７の両方を点灯放電したときの図である。
力波形で、へは第１の放電ランプ３だけの場合、へは第
２の放電ランプ７を１２時点でトリガし第１、第２の放
電ランプ３，７の両方を点灯放電したときの図である。
なお、抵抗８はトリガ電極３ａ 、７ａにトリガパルス
を与えた場合、第２の放電ランプ７を予備放電状態に設
定しておくためのものである。
を与えた場合、第２の放電ランプ７を予備放電状態に設
定しておくためのものである。
また抵抗８、第２の充放電コンデンサ６および第２の放
電ランプ７の定数は第１の放電ランプ３と波形成形コイ
ル４と第１の充放電コンデンサ２で決まる放電パルス幅
よりも長い放電持続時間になるように選択する。
電ランプ７の定数は第１の放電ランプ３と波形成形コイ
ル４と第１の充放電コンデンサ２で決まる放電パルス幅
よりも長い放電持続時間になるように選択する。
従って、第１図に示すような本発明のパルスレーザ発振
装置は一例として第２図ｄのようなレーザ波形が得られ
、同図から明らかなように第１の充放電コンデンサ２の
放電中に第２の放電ランプ７の放電を行なえば放電を急
峻にすることができる。
装置は一例として第２図ｄのようなレーザ波形が得られ
、同図から明らかなように第１の充放電コンデンサ２の
放電中に第２の放電ランプ７の放電を行なえば放電を急
峻にすることができる。
このことはレーザ波形の後方でピーク出力を上げるとと
もに波形の立下りを急峻にすることが可能となる。
もに波形の立下りを急峻にすることが可能となる。
そのため、以上のようなパルスレーザ波形を用いれば被
加工物の穴あけ等を行なっても加工周囲の熱影響を少な
くでき、加工仕上り特性の改善を図ることができる。
加工物の穴あけ等を行なっても加工周囲の熱影響を少な
くでき、加工仕上り特性の改善を図ることができる。
なお、上記説明では第２の充放電コンデンサ６を第１の
充放電コンデンサ２より小容量としたが、それに限らず
コンデンサ６を大容量としても他の要素との関係でレー
ザ波形の後方の出力を大きくすることができ、加工特性
の改善を図ることができる。
充放電コンデンサ２より小容量としたが、それに限らず
コンデンサ６を大容量としても他の要素との関係でレー
ザ波形の後方の出力を大きくすることができ、加工特性
の改善を図ることができる。
次に第３図は本発明の他の実施例で、充放電コンデンサ
２の放電回路に別の放電回路を構成するスイッチ素子１
５、また必要なら抵抗又はフラシュランプなどの低イン
ピーダンス負荷１６を設けたものである。
２の放電回路に別の放電回路を構成するスイッチ素子１
５、また必要なら抵抗又はフラシュランプなどの低イン
ピーダンス負荷１６を設けたものである。
以下、第４図を参照して動作特性を説明する。
第４図ａに示すように、４１時点で放電ランプ３のトリ
ガ電極３ａにトリガパルスを与えると、充放電コンデン
サ２の電圧はトのように緩かな形で放電し、しかる後、
ｔ２時点でスイッチ素子１５を導通制御すれば充放電コ
ンデンサ２に放電回路が追加されたこととなり、チのよ
うに急峻な形で放電が行なわれる。
ガ電極３ａにトリガパルスを与えると、充放電コンデン
サ２の電圧はトのように緩かな形で放電し、しかる後、
ｔ２時点でスイッチ素子１５を導通制御すれば充放電コ
ンデンサ２に放電回路が追加されたこととなり、チのよ
うに急峻な形で放電が行なわれる。
ヂはスイッチ素子１５をしゃ断状態にしておいた場合で
ある。
ある。
第４図すは放電ランプ３の放電々原波形で、すはスイッ
チ素子１５を導通させた場合、す′はスイッチ素子１５
をしゃ断状態にしておいた場合である。
チ素子１５を導通させた場合、す′はスイッチ素子１５
をしゃ断状態にしておいた場合である。
また第４図Ｃはスイッチ素子１５を流れる放電々原波形
で、スイッチ素子１５の導通によって充放電コンデンサ
２を短時間で放電させる。
で、スイッチ素子１５の導通によって充放電コンデンサ
２を短時間で放電させる。
第４図ｄはレーザ物質１０によって得られるレーザ゛波
形で、スイッチ素子１５を導通するとルのような波形、
しゃ断状態においたときはノヒのような波形が得られる
。
形で、スイッチ素子１５を導通するとルのような波形、
しゃ断状態においたときはノヒのような波形が得られる
。
すなわち、スイッチ素子１５の導通によってレーザ波形
の立下りを急峻なものとすることができる。
の立下りを急峻なものとすることができる。
以上詳記したように本発明（こよれば、充電制御回路（
こ第１の充放電回路と、これと別個のインピーダンス可
変用の第２の充放電回路又は放電回路を設け、主として
第１の充放電回路を放電ランプの光励起に使用し、ある
タイミングで第２の充放電回路又は放電回路の動作制御
を行なって前記第２の充放電回路の電圧を並列放電する
ようにしたので、レーザ波形の後方でピーク出力を上げ
ることができるとともに、立下り（こおいては急峻な放
電波形とすることができる。
こ第１の充放電回路と、これと別個のインピーダンス可
変用の第２の充放電回路又は放電回路を設け、主として
第１の充放電回路を放電ランプの光励起に使用し、ある
タイミングで第２の充放電回路又は放電回路の動作制御
を行なって前記第２の充放電回路の電圧を並列放電する
ようにしたので、レーザ波形の後方でピーク出力を上げ
ることができるとともに、立下り（こおいては急峻な放
電波形とすることができる。
従って、このような波形をレーザ加工ｌこ用いれば、被
加工物に加工物を蒸発させないで加熱作用だけ行ない、
大きなレーザエネルギーを照射しないですむために被加
工物への熱影響を十分小さくでき、従来に比し加工仕上
り特性の優れたものを得ることができる。
加工物に加工物を蒸発させないで加熱作用だけ行ない、
大きなレーザエネルギーを照射しないですむために被加
工物への熱影響を十分小さくでき、従来に比し加工仕上
り特性の優れたものを得ることができる。
第１図は本発明に係るパルスレーザ発振装置の回路図、
第２図ａ ＝ ｄは第１図の回路の特性を示す波形図、
第３図は本発明の他の実施例を説明するパルスレーザ発
振装置の回路図、第４図ａ ＝ ｄは第３図の回路の特
性を示す波形図である。 １・・・・・・充電制御回路、２・・・・・・充放電コ
ンデンサ、３・・・・・・放電ランプ、４・・・・・・
波形成形コイル、５・・・・・・ダイオード、６・・・
・・・充放電コンデンサ、７・・・・・・放電ランプ、
８・・・・・・抵抗、９・・・・・・スイッチ素子、１
０・・・・・・レーザ物質、１５・・・・・・スイッチ
素子、１６・・・・・・低インピーダンス負荷。
第２図ａ ＝ ｄは第１図の回路の特性を示す波形図、
第３図は本発明の他の実施例を説明するパルスレーザ発
振装置の回路図、第４図ａ ＝ ｄは第３図の回路の特
性を示す波形図である。 １・・・・・・充電制御回路、２・・・・・・充放電コ
ンデンサ、３・・・・・・放電ランプ、４・・・・・・
波形成形コイル、５・・・・・・ダイオード、６・・・
・・・充放電コンデンサ、７・・・・・・放電ランプ、
８・・・・・・抵抗、９・・・・・・スイッチ素子、１
０・・・・・・レーザ物質、１５・・・・・・スイッチ
素子、１６・・・・・・低インピーダンス負荷。
Claims (1)
- １ 充電制御回路に接続された充放電コンデンサと、こ
のコンデンサに接続され、トリガ信号によって充電電圧
を放電する放電ランプと、この放電ランプにより光励起
されるレーザ物質と、前記充放電コンデンサに接続され
、前記放電ランプの放電中に前記放電ランプを通さずに
前記充放電コンデンサの電圧を放電させる放電回路とを
備えたパルスレーザ発振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50109617A JPS5845838B2 (ja) | 1975-09-10 | 1975-09-10 | パルスレ−ザハツシンソウチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50109617A JPS5845838B2 (ja) | 1975-09-10 | 1975-09-10 | パルスレ−ザハツシンソウチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5233493A JPS5233493A (en) | 1977-03-14 |
| JPS5845838B2 true JPS5845838B2 (ja) | 1983-10-12 |
Family
ID=14514822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50109617A Expired JPS5845838B2 (ja) | 1975-09-10 | 1975-09-10 | パルスレ−ザハツシンソウチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5845838B2 (ja) |
-
1975
- 1975-09-10 JP JP50109617A patent/JPS5845838B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5233493A (en) | 1977-03-14 |
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