JPS6028155B2 - レ−ザ発振用励起回路 - Google Patents
レ−ザ発振用励起回路Info
- Publication number
- JPS6028155B2 JPS6028155B2 JP4873179A JP4873179A JPS6028155B2 JP S6028155 B2 JPS6028155 B2 JP S6028155B2 JP 4873179 A JP4873179 A JP 4873179A JP 4873179 A JP4873179 A JP 4873179A JP S6028155 B2 JPS6028155 B2 JP S6028155B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- laser oscillation
- current
- current control
- divided
- 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
- H01S3/097—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
- H01S3/09705—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser with particular means for stabilising the discharge
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はしーザ発振用励起回路、特に励起用高電圧電流
を高速度で制御することのできる励起電源回路の改良に
関するものである。
を高速度で制御することのできる励起電源回路の改良に
関するものである。
レーザ発振を得るためには、電極間のグロ−放電その他
による高電圧の印加による励起が必要であり、例えば気
体レーザ装置ではしーザ管に反転分布を起すために電極
間にグロ−放電が生起されている。
による高電圧の印加による励起が必要であり、例えば気
体レーザ装置ではしーザ管に反転分布を起すために電極
間にグロ−放電が生起されている。
通常の場合、励起電源はトランジスタその他の電流制御
素子によりその高鷲圧電流が制御されているが、その電
圧値が著しく高いために、従釆装置においては良好は制
御特性を有する励起回路を得ることができなかった。第
１図には横方向励起高速循環型炭酸ガスレーザ（以下Ｔ
ＥＣ０２レーザという）に用いられる従来の励起回路が
示されている。
素子によりその高鷲圧電流が制御されているが、その電
圧値が著しく高いために、従釆装置においては良好は制
御特性を有する励起回路を得ることができなかった。第
１図には横方向励起高速循環型炭酸ガスレーザ（以下Ｔ
ＥＣ０２レーザという）に用いられる従来の励起回路が
示されている。
グロー放電電極を形成する陽極１０と分割陰極１２−１
〜１２一ｎとの間には直流電源１４からしーザ発振に必
要な高電圧が供給されている。直流電源１４は平滑化さ
れた低インピーダンスの電源から成り、その放電電流を
高速度で制御するためにトランジスタあるいはサィリス
タ等の半導体素子から成る電流制御素子が電源１４と電
極、第１図において分割陰極１２、との間に接続されて
いる。周知のように、ＴＥＣ０２レーザに用いられる電
源１４の電圧は２〜必Ｖ以上に設定され、この電圧値は
通常のトランジスタにおけるコレクタ・ェミツタ間耐圧
を越えているので、電流制御素子としては、第１図に示
されるように、複数の素子、図において３個のトランジ
スタ１６−１〜１６一３が用いられている。図示したＴ
ＥＣ０２レーザでは一般に陰極１２が多数に分割されて
おり、各陰極１２−１〜１２−ｎに流れる電流を均一化
するために各陰極１２には電流制限抵抗１８一１〜１８
一ｎが接続されている。放電電流を制御するために、各
トランジスタ１６にはフオトカプラ２０−１〜２０−３
及び増幅器２２−１〜２２−３を介して制御信号が供給
され、これらの制御入力回路と高電圧放電回路とはフオ
トカプラ２０により電気的に絶縁され、この結果制御信
号としては微小電流の利用が可能となる。
〜１２一ｎとの間には直流電源１４からしーザ発振に必
要な高電圧が供給されている。直流電源１４は平滑化さ
れた低インピーダンスの電源から成り、その放電電流を
高速度で制御するためにトランジスタあるいはサィリス
タ等の半導体素子から成る電流制御素子が電源１４と電
極、第１図において分割陰極１２、との間に接続されて
いる。周知のように、ＴＥＣ０２レーザに用いられる電
源１４の電圧は２〜必Ｖ以上に設定され、この電圧値は
通常のトランジスタにおけるコレクタ・ェミツタ間耐圧
を越えているので、電流制御素子としては、第１図に示
されるように、複数の素子、図において３個のトランジ
スタ１６−１〜１６一３が用いられている。図示したＴ
ＥＣ０２レーザでは一般に陰極１２が多数に分割されて
おり、各陰極１２−１〜１２−ｎに流れる電流を均一化
するために各陰極１２には電流制限抵抗１８一１〜１８
一ｎが接続されている。放電電流を制御するために、各
トランジスタ１６にはフオトカプラ２０−１〜２０−３
及び増幅器２２−１〜２２−３を介して制御信号が供給
され、これらの制御入力回路と高電圧放電回路とはフオ
トカプラ２０により電気的に絶縁され、この結果制御信
号としては微小電流の利用が可能となる。
前述した第１図の従来装置では、電流制御素子を形成す
るトランジスタ１６が電源１４に対して直列接続されて
おり、この結果、各トランジスタ１６相互間の特性例え
ば漏れ電流、ターンオン時間、ターンオフ時間あるいは
ストレージ時間にばらつきがあり、良好な制御特性が得
られないという欠点があった。
るトランジスタ１６が電源１４に対して直列接続されて
おり、この結果、各トランジスタ１６相互間の特性例え
ば漏れ電流、ターンオン時間、ターンオフ時間あるいは
ストレージ時間にばらつきがあり、良好な制御特性が得
られないという欠点があった。
従来装置では、前述した特性のばらつきを各トランジス
タ１６に抵抗２４一１〜２４−３及びコンデンサ２６−
１〜２６一３を接続することにより調整していた。
タ１６に抵抗２４一１〜２４−３及びコンデンサ２６−
１〜２６一３を接続することにより調整していた。
すなわち、抵抗２４は該抵抗２４１こ流れる電流をトラ
ンジスタ１６の漏れ電流の５〜１の音程度に設定するこ
とにより、漏れ電流の相違によるトランジスタ１６への
印加電圧のアンバランスを防止することができる。また
、トランジスタ１６のターンオン、ターンオフあるいは
ストレージ時間のばらつきは特性の均一な素子を選択す
ることにより調整され、またこの時の特性の相違による
各トランジスタ１６への異常高電圧の印加はコンデンサ
２６の接続により吸収することができる。以上のように
、従釆装置では、電流制御素子の選択及び調整用回路素
子の接続により特性のばらつきが補正されていたが、充
分な補正作用を得ることは困難であり、また各特性が使
用状況により変動するためにすべての使用領域で完全に
ばらつきの補正を行なうことは不可能であった。
ンジスタ１６の漏れ電流の５〜１の音程度に設定するこ
とにより、漏れ電流の相違によるトランジスタ１６への
印加電圧のアンバランスを防止することができる。また
、トランジスタ１６のターンオン、ターンオフあるいは
ストレージ時間のばらつきは特性の均一な素子を選択す
ることにより調整され、またこの時の特性の相違による
各トランジスタ１６への異常高電圧の印加はコンデンサ
２６の接続により吸収することができる。以上のように
、従釆装置では、電流制御素子の選択及び調整用回路素
子の接続により特性のばらつきが補正されていたが、充
分な補正作用を得ることは困難であり、また各特性が使
用状況により変動するためにすべての使用領域で完全に
ばらつきの補正を行なうことは不可能であった。
本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、そ
の目的は、極めて良好なかつばらつきの少ない制御特性
を得ることができる改良されたし−ザ発振用励起回路を
提供することにある。
の目的は、極めて良好なかつばらつきの少ない制御特性
を得ることができる改良されたし−ザ発振用励起回路を
提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、複数の直裂接続
された電流制御素子により直流電源からしーザ発振用励
起電極への供給電流の制御を行なうレーザ発振用励起回
路において、前記励起電極へは複数の直列接続された電
源ブロックから高電圧電流が供給され、前記各電源ブロ
ックは電流制御素子と該電流制御素子に直列接続された
分割直流電源と両者に並列接続された整流素子とを含み
、前記各電線ブロックはそれぞれの分割直流電源の電圧
が加算される向きに接続されていることを特徴とする。
以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する。
された電流制御素子により直流電源からしーザ発振用励
起電極への供給電流の制御を行なうレーザ発振用励起回
路において、前記励起電極へは複数の直列接続された電
源ブロックから高電圧電流が供給され、前記各電源ブロ
ックは電流制御素子と該電流制御素子に直列接続された
分割直流電源と両者に並列接続された整流素子とを含み
、前記各電線ブロックはそれぞれの分割直流電源の電圧
が加算される向きに接続されていることを特徴とする。
以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する。
第２図にはＴＥＣＱレーザ装置に用いられる本発明に係
る励起回路の好適な実施例が示され、第１図の従来装置
と同一部村には同一符号を付して説明を省略する。第２
図に示されるように、本発明においては、励起電極すな
わち陽極１０及び分割陰極１２へ複数の直列接続された
電源ブロック２８一１〜２８一３から各ブロックを加算
した高電圧電流が供給されている。
る励起回路の好適な実施例が示され、第１図の従来装置
と同一部村には同一符号を付して説明を省略する。第２
図に示されるように、本発明においては、励起電極すな
わち陽極１０及び分割陰極１２へ複数の直列接続された
電源ブロック２８一１〜２８一３から各ブロックを加算
した高電圧電流が供給されている。
各電源ブロック２８１こは電流制御素子を形成するトラ
ンジスタ１６が設けられ、各トランジスタ１６一１〜１
６一３に分割直流電源１４−１〜１４一３が直列接続さ
れている。実施例において３分割された直流電源１４は
その電圧が対応する各トランジスタ１６の耐圧以下にな
るように設定され、トランジスタ１６の破壊が防止され
ている。また、各電源ブロック２８内において、トラン
ジスタ１６と電源１４との直列回路に対して整流素子を
形成するダイオード３０−１〜３０−３が並列接続され
、各電源ブロック２８内にバイパス回路が形成されてい
る。前記各電源ブロック２８はそれぞれの分割直流電源
１４が加算される向きに接続され、図において、電源ブ
ロック２８−１の電源１４−１のアノードが陽極１０に
、トランジスタ１６一１のェミッタが次段の電源ブロッ
ク２８一２の電源１４一２のアノード‘こ接続され、以
下同様に各電源ブロック２８が接続され、電源ブロック
２８一３のトランジスター６一３のェミッタが分割陰極
１２に接続されている。
ンジスタ１６が設けられ、各トランジスタ１６一１〜１
６一３に分割直流電源１４−１〜１４一３が直列接続さ
れている。実施例において３分割された直流電源１４は
その電圧が対応する各トランジスタ１６の耐圧以下にな
るように設定され、トランジスタ１６の破壊が防止され
ている。また、各電源ブロック２８内において、トラン
ジスタ１６と電源１４との直列回路に対して整流素子を
形成するダイオード３０−１〜３０−３が並列接続され
、各電源ブロック２８内にバイパス回路が形成されてい
る。前記各電源ブロック２８はそれぞれの分割直流電源
１４が加算される向きに接続され、図において、電源ブ
ロック２８−１の電源１４−１のアノードが陽極１０に
、トランジスタ１６一１のェミッタが次段の電源ブロッ
ク２８一２の電源１４一２のアノード‘こ接続され、以
下同様に各電源ブロック２８が接続され、電源ブロック
２８一３のトランジスター６一３のェミッタが分割陰極
１２に接続されている。
本発明の１実施例は以上の構成から成り、直流電源１４
が各トランジスタ１６に対応して分割され、各電源電圧
を素子１６の耐圧以下に設定するとともに各電源ブロッ
ク２８にはダイオード等から成るバイパス回路が形成さ
れているので、各トランジスタ１６への異常電圧印加が
確実に防止されている。
が各トランジスタ１６に対応して分割され、各電源電圧
を素子１６の耐圧以下に設定するとともに各電源ブロッ
ク２８にはダイオード等から成るバイパス回路が形成さ
れているので、各トランジスタ１６への異常電圧印加が
確実に防止されている。
また、各トランジスタ１６の特性の相違から制御作用に
ぱらつきが生じた場合においても回路に異常電圧電流が
生じることがなく、例えば、トランジスタ１６のターン
オン時にいずれかのトランジスタのターンオンが遅れた
場合においても、オフ状態にあるトランジスタには対応
する分割直流電源の電圧値以上の印加されることはなく
、ターンオンしている他の電源ブロック２８からの加算
電圧はダイオード３０を介してバイパスされ、回路異常
が生じることはない。前述した保護作用はターンオフ時
においても同様に作用し、本発明によれば、異常事態の
生じることのない安定した良好な制御作用を得ることが
可能となる。以上説明したように、本発暁によれば、良
好な制御作用を得ることができるが、ダイオード３０が
オンするまでの微少時間あるいは線路のインピーダンス
により各トランジスタ１６に過渡的に高電圧が印加され
る可能性があり、このような場合には過渡電圧を抑制す
るためにサージアブソーバ素子を設けることが好適であ
る。前述した実施例においては、電流制御素子としてト
ランジスタが用いられているが、他の半導体素子例えば
サィリスタ、ＦＥＴその他の電流制御素子を用いること
ができ、また、整流素子としてもダイオード以外の任意
の素子を利用することが可能である。
ぱらつきが生じた場合においても回路に異常電圧電流が
生じることがなく、例えば、トランジスタ１６のターン
オン時にいずれかのトランジスタのターンオンが遅れた
場合においても、オフ状態にあるトランジスタには対応
する分割直流電源の電圧値以上の印加されることはなく
、ターンオンしている他の電源ブロック２８からの加算
電圧はダイオード３０を介してバイパスされ、回路異常
が生じることはない。前述した保護作用はターンオフ時
においても同様に作用し、本発明によれば、異常事態の
生じることのない安定した良好な制御作用を得ることが
可能となる。以上説明したように、本発暁によれば、良
好な制御作用を得ることができるが、ダイオード３０が
オンするまでの微少時間あるいは線路のインピーダンス
により各トランジスタ１６に過渡的に高電圧が印加され
る可能性があり、このような場合には過渡電圧を抑制す
るためにサージアブソーバ素子を設けることが好適であ
る。前述した実施例においては、電流制御素子としてト
ランジスタが用いられているが、他の半導体素子例えば
サィリスタ、ＦＥＴその他の電流制御素子を用いること
ができ、また、整流素子としてもダイオード以外の任意
の素子を利用することが可能である。
また実施例においては、電流制御素子がスイッチング素
子として用いられているが、アナログ制御素子として利
用することも可能であり、アナログ素子の場合において
は特性のばらつきが著しく大きく影響するので、本発明
に係る保護補正作用が更に有効となることが理解される
。
子として用いられているが、アナログ制御素子として利
用することも可能であり、アナログ素子の場合において
は特性のばらつきが著しく大きく影響するので、本発明
に係る保護補正作用が更に有効となることが理解される
。
更に、実施例においてはＴＥＣ０２レーザが示されてい
るが、他の気体レーザ例えば他形式のＣ０２レーザある
いはＣＯレ−ザ等を高電圧により励起するレーザ装置に
広範囲に適用することが可能である。
るが、他の気体レーザ例えば他形式のＣ０２レーザある
いはＣＯレ−ザ等を高電圧により励起するレーザ装置に
広範囲に適用することが可能である。
以上説明したように、本発明によれば、直流電源を各電
源ブロックに分割配置しているので、電流制御素子の特
性均一化を必要とすることなく安価で信頼性の高い良好
な制御作用を行なうことのできるレーザ発振用励起回路
を得ることが可能となる。
源ブロックに分割配置しているので、電流制御素子の特
性均一化を必要とすることなく安価で信頼性の高い良好
な制御作用を行なうことのできるレーザ発振用励起回路
を得ることが可能となる。
第１図は従来のレーザ発振用励起回路の一例を示す回路
図、第２図は本発明に係るレーザ発振用励起回隣の好適
な実施例を示す回路図である。 各図中同一部材には同一符号を付し、１川ま陽極、１２
−１〜１２一ｎは分割陰極、１４一１〜１４−３は直流
電源、１６一１〜１６一３は電流制御素子、２８−１〜
２８−３は電源ブロック、３０一１〜３０一３は整流素
子である。第１図 第２図
図、第２図は本発明に係るレーザ発振用励起回隣の好適
な実施例を示す回路図である。 各図中同一部材には同一符号を付し、１川ま陽極、１２
−１〜１２一ｎは分割陰極、１４一１〜１４−３は直流
電源、１６一１〜１６一３は電流制御素子、２８−１〜
２８−３は電源ブロック、３０一１〜３０一３は整流素
子である。第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数の直列接続された電流制御素子により直粒電源
からレーザ発振用励起電極への供給電流の制御を行なう
レーザ発振用励起回路において、前記励起電極へは複数
の直列接続された電源ブロツクから高電圧電流が供給さ
れ、前記各電源ブロツクは電流制御素子と該電流制御素
子に直列接続された分割直流電源と両者に並列接続され
た整流素子とを含み、前記各電源ブロツクはそれぞれの
分割直流電源の電圧が加算される向きに接続されている
レーザ発振用励起回路。 ２ 特許請求の範囲１記載の回路において、各電源ブロ
ツクの分割直流電源はその電圧が対応する電流制御素子
の耐圧以下に設定されていることを特徴とするレーザ発
振用励起回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4873179A JPS6028155B2 (ja) | 1979-04-20 | 1979-04-20 | レ−ザ発振用励起回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4873179A JPS6028155B2 (ja) | 1979-04-20 | 1979-04-20 | レ−ザ発振用励起回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55141771A JPS55141771A (en) | 1980-11-05 |
| JPS6028155B2 true JPS6028155B2 (ja) | 1985-07-03 |
Family
ID=12811426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4873179A Expired JPS6028155B2 (ja) | 1979-04-20 | 1979-04-20 | レ−ザ発振用励起回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6028155B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60133775A (ja) * | 1983-12-22 | 1985-07-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レ−ザ装置 |
-
1979
- 1979-04-20 JP JP4873179A patent/JPS6028155B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55141771A (en) | 1980-11-05 |
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