JPS61119085A - 炭酸ガスレ−ザ発振装置 - Google Patents
炭酸ガスレ−ザ発振装置Info
- Publication number
- JPS61119085A JPS61119085A JP23937184A JP23937184A JPS61119085A JP S61119085 A JPS61119085 A JP S61119085A JP 23937184 A JP23937184 A JP 23937184A JP 23937184 A JP23937184 A JP 23937184A JP S61119085 A JPS61119085 A JP S61119085A
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- JP
- Japan
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- output
- laser
- laser beams
- light
- light source
- 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.)
- Pending
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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
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
- H01S3/131—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
- H01S3/134—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation in gas lasers
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は炭酸ガスなどのレーザ媒質を放電により励起
してレーザ光を出力する炭酸ガスレーザ発振装置、特に
その出力制御に関するものである。
してレーザ光を出力する炭酸ガスレーザ発振装置、特に
その出力制御に関するものである。
第３図は従来の炭酸ガスレーザ発振装置の説明図であシ
、図において、（１）はＣｏ、 Ｉ ＣＯＩ ｏ、 Ｉ
Ｎ、ＩＨ・等を含有するレーザ媒質、（２）はとのレ
ーザ媒質（１）に電気エネルギーを与えるための１対の
放電電極、（３］は電極（２）に電気エネルギー（電流
）を供給するための電源、（４］はレーザ媒質（１）か
ら発生したレーザ光を増幅する共振器（１対のミラー）
、（５）は出力したレーザ光、（６）はそのレーザ光
強度を測定するためのパワーセンナである。
、図において、（１）はＣｏ、 Ｉ ＣＯＩ ｏ、 Ｉ
Ｎ、ＩＨ・等を含有するレーザ媒質、（２）はとのレ
ーザ媒質（１）に電気エネルギーを与えるための１対の
放電電極、（３］は電極（２）に電気エネルギー（電流
）を供給するための電源、（４］はレーザ媒質（１）か
ら発生したレーザ光を増幅する共振器（１対のミラー）
、（５）は出力したレーザ光、（６）はそのレーザ光
強度を測定するためのパワーセンナである。
従来の炭酸ガスレーザ発振装置は上記のように構成され
、電源（３）から放電電極（２）に電流が供給され、こ
の電流により、放電電極（２）間でレーザ媒質（１）を
介して放電が生じ、レーザ媒質（１）に電気エネルギー
が与えられ、レーザ光発振可能な状態になる。次いで、
２枚のミラーで構成されている共振器（４）の間でレー
ザ光が増幅させられ、少し透過度を有する出力側のミラ
ー（４）からレーザ光（５）力出力されるようになって
いる。
、電源（３）から放電電極（２）に電流が供給され、こ
の電流により、放電電極（２）間でレーザ媒質（１）を
介して放電が生じ、レーザ媒質（１）に電気エネルギー
が与えられ、レーザ光発振可能な状態になる。次いで、
２枚のミラーで構成されている共振器（４）の間でレー
ザ光が増幅させられ、少し透過度を有する出力側のミラ
ー（４）からレーザ光（５）力出力されるようになって
いる。
上記のような従来の炭酸ガスレーザ発振装置では、レー
ザ光を安定に取り出すために、とのレーザ光の一部をパ
ワーセンサ（６）で検出し、それを電源（３）Ｋフィー
ドバックして電極（２）に印加する電流を制御している
。即ち、レーザ光の出力が設定値よりも減少した場合は
、印加電流を増加し、レーザ媒質の励起状態を増して、
レーザ光の出力を増加させ、逆にレーザ光の出力が設定
値よシも増加した場合は、印加電流を減少させて、レー
ザ光の出力を減少させている。
ザ光を安定に取り出すために、とのレーザ光の一部をパ
ワーセンサ（６）で検出し、それを電源（３）Ｋフィー
ドバックして電極（２）に印加する電流を制御している
。即ち、レーザ光の出力が設定値よりも減少した場合は
、印加電流を増加し、レーザ媒質の励起状態を増して、
レーザ光の出力を増加させ、逆にレーザ光の出力が設定
値よシも増加した場合は、印加電流を減少させて、レー
ザ光の出力を減少させている。
この念め、従来の炭酸ガスレーザ発振装置では、レーザ
光の出力を制御するために、逐一印加電流を変化させな
ければならず、電極間の放電が不安定となるという問題
点かあつ念。また、印加電流電源と制御電源が独立して
いないので、両者がお互いに影響を受は易いという問題
点があった。また、気体放電であるので、電極間でよく
アーク放電が発生するが、この影響は直ぐに制御電源に
も及び、レーザ光の出力が変動するという問題点があっ
た。それから、放電による電気エネルギーの供給は、同
時に電極間に高温の熱をも発生する。
光の出力を制御するために、逐一印加電流を変化させな
ければならず、電極間の放電が不安定となるという問題
点かあつ念。また、印加電流電源と制御電源が独立して
いないので、両者がお互いに影響を受は易いという問題
点があった。また、気体放電であるので、電極間でよく
アーク放電が発生するが、この影響は直ぐに制御電源に
も及び、レーザ光の出力が変動するという問題点があっ
た。それから、放電による電気エネルギーの供給は、同
時に電極間に高温の熱をも発生する。
従って、レーザ光の出力が低下し、印加電流制御によシ
過剰電流が電極に印加された場合、より高い熱が発生し
、共振器のミラー等に熱の影響が伝わシ、レーザ光の出
力やそ−ドが変動するという問題点があった。また、放
電によりＣＯ，がｃＯに解離して、レーザ光の出力が時
間とともに減少するガス劣力現象があるという問題点が
あった。
過剰電流が電極に印加された場合、より高い熱が発生し
、共振器のミラー等に熱の影響が伝わシ、レーザ光の出
力やそ−ドが変動するという問題点があった。また、放
電によりＣＯ，がｃＯに解離して、レーザ光の出力が時
間とともに減少するガス劣力現象があるという問題点が
あった。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、放電状態を安定にし、熱的影響を他の箇所に与え
ずにレーザ光の出力を一定に制御できる出力制御機構を
有した炭酸ガスレーザ発振装置を得ることを目的とする
。
ので、放電状態を安定にし、熱的影響を他の箇所に与え
ずにレーザ光の出力を一定に制御できる出力制御機構を
有した炭酸ガスレーザ発振装置を得ることを目的とする
。
この発明に係る炭酸ガスレーザ発振装置は、少なくとも
Ｃｏｇ ｍ Ｎ！を含有するレーザ媒質を放電によって
励起させてレーザ光を出力させる炭酸ガスレーザ発掘装
置において、前記レーザ媒質に光を照射してこのレーザ
媒質を励起させる光源と、この光源の出力を前記レーザ
光の出力に基づいて制御する制御装置とを設けたもので
ある。
Ｃｏｇ ｍ Ｎ！を含有するレーザ媒質を放電によって
励起させてレーザ光を出力させる炭酸ガスレーザ発掘装
置において、前記レーザ媒質に光を照射してこのレーザ
媒質を励起させる光源と、この光源の出力を前記レーザ
光の出力に基づいて制御する制御装置とを設けたもので
ある。
この発明においては、レーザ媒質に光を照射してこのレ
ーザ媒質を励起させる光源と、この光源の出力をレーザ
光の出力に基、づいて制御する制御装置とを設けている
ので、放電の条件が変動しても、光源から出力される光
によってレーザ媒質が励起され、レーザ光の出力強度が
一定値に維持される。
ーザ媒質を励起させる光源と、この光源の出力をレーザ
光の出力に基、づいて制御する制御装置とを設けている
ので、放電の条件が変動しても、光源から出力される光
によってレーザ媒質が励起され、レーザ光の出力強度が
一定値に維持される。
第１図はこの発明の一実施例を示す説明図であ！０ 、
（１）はＣＯ２＋ Ｃｏ ＋ ０２ ＋ Ｈｅなどか
らなるレーザ媒質、（２）はこのレーザ媒質（１）Ｋ電
気エネルギーを与えるための１対の放電電極、（３）は
電極（２）に電気エネルギー（を流）を供給するための
電源、（４）はレーザ媒質（１）から発生したレーザ光
を増幅する共振器（１対のミラー）、αつは出力された
レーザ光、（６）はそのレーザ光の出力強度を測定する
ためのパワーセンサである。そして、（７）はレーザ媒
質（１）に光エネルギーを与えるために設けられた光源
であり、（８）は、パワーセンサ（６）からフィードバ
ックされた信号によって光源（７）の出力を制御する之
めの制御電源であ慝。
（１）はＣＯ２＋ Ｃｏ ＋ ０２ ＋ Ｈｅなどか
らなるレーザ媒質、（２）はこのレーザ媒質（１）Ｋ電
気エネルギーを与えるための１対の放電電極、（３）は
電極（２）に電気エネルギー（を流）を供給するための
電源、（４）はレーザ媒質（１）から発生したレーザ光
を増幅する共振器（１対のミラー）、αつは出力された
レーザ光、（６）はそのレーザ光の出力強度を測定する
ためのパワーセンサである。そして、（７）はレーザ媒
質（１）に光エネルギーを与えるために設けられた光源
であり、（８）は、パワーセンサ（６）からフィードバ
ックされた信号によって光源（７）の出力を制御する之
めの制御電源であ慝。
上記のように構成された炭酸ガスレーザ発振装置におい
て、レーザ光の出力が設定値よシも減少した場合は、主
励起放電は一定の状態にしたまま、光源の強度を増し、
光エネルギーを増加させると、第２図に示すように、量
子力学的にｃｏ！のエネルギ一単位の中でレーザ発振に
関与する上のレーザ単位（９）に基底単位（至）から電
子が励起され、レーザ媒質の励起状態が増加し、レーザ
光の出力が増加させられ、逆にル−ザ光の出力が設定値
よりも増加し免場合は、光源の強度を減らし、レーザ光
の出力力−テ少させられ、これＫよシ、レーザ光の出力
の微小ン、変動が制御され、設定した強度のレーザ光の
出力、−ム・′与られる。ここで、レーザ光の出力の一
部をパワーセンサ（６）で検出し、その信号を光源（７
）の制御電源″１．こ゛−イードバックさせ、光源（７
）の強度を制御すると、 ザ光（５）の出方が制御さ
れる。また、レーザ光の１．・の制御は、放ｔＫよりて
ＣＯ２がＣＯに解離してし −７発振に関為しな〈なり
、レーザ光の出力が減少する効果を考慮して、上記光エ
ネルギーの大きさをＣｏが再び酸化してｃｏ２に戻るの
に必要な大きさに選定して行なうか、また、Ｎ２を励起
することにより 、Ｃｏｔの上のレーザ単位の数が増加
し、レーザ光の出力が増加する効果を考慮して、上記光
エネルギーの大きさをＮ！を励起するのに必要な大きさ
に選定して行なうＯ 〔発明（の効果〕 以上のように、この発明（によれば、活性媒体励起機構
を主励起用の放電と出力制御用の光励起に分離させたの
で、主励起用の放電を一定にしたままレーザ光の出力制
御ができ、光の振動数（即ち光のエネルギーの大きさ）
を熱的に影響が少ないものに選定すれば、ミラー等の他
の箇所に熱の影響を与えずに効率のよいレーザ光の出力
制御かで−・ きる。また、光エネルギーの大きさを
選定すれば、放電によってＣｏ雪がＣＯＫ解離してレー
ザ光の出力が減少するガス劣化作用を防ぐことができ、
封じ切シ型炭酸ガスレーザ発振装置では、封じ切り時間
が大巾に伸びる。
て、レーザ光の出力が設定値よシも減少した場合は、主
励起放電は一定の状態にしたまま、光源の強度を増し、
光エネルギーを増加させると、第２図に示すように、量
子力学的にｃｏ！のエネルギ一単位の中でレーザ発振に
関与する上のレーザ単位（９）に基底単位（至）から電
子が励起され、レーザ媒質の励起状態が増加し、レーザ
光の出力が増加させられ、逆にル−ザ光の出力が設定値
よりも増加し免場合は、光源の強度を減らし、レーザ光
の出力力−テ少させられ、これＫよシ、レーザ光の出力
の微小ン、変動が制御され、設定した強度のレーザ光の
出力、−ム・′与られる。ここで、レーザ光の出力の一
部をパワーセンサ（６）で検出し、その信号を光源（７
）の制御電源″１．こ゛−イードバックさせ、光源（７
）の強度を制御すると、 ザ光（５）の出方が制御さ
れる。また、レーザ光の１．・の制御は、放ｔＫよりて
ＣＯ２がＣＯに解離してし −７発振に関為しな〈なり
、レーザ光の出力が減少する効果を考慮して、上記光エ
ネルギーの大きさをＣｏが再び酸化してｃｏ２に戻るの
に必要な大きさに選定して行なうか、また、Ｎ２を励起
することにより 、Ｃｏｔの上のレーザ単位の数が増加
し、レーザ光の出力が増加する効果を考慮して、上記光
エネルギーの大きさをＮ！を励起するのに必要な大きさ
に選定して行なうＯ 〔発明（の効果〕 以上のように、この発明（によれば、活性媒体励起機構
を主励起用の放電と出力制御用の光励起に分離させたの
で、主励起用の放電を一定にしたままレーザ光の出力制
御ができ、光の振動数（即ち光のエネルギーの大きさ）
を熱的に影響が少ないものに選定すれば、ミラー等の他
の箇所に熱の影響を与えずに効率のよいレーザ光の出力
制御かで−・ きる。また、光エネルギーの大きさを
選定すれば、放電によってＣｏ雪がＣＯＫ解離してレー
ザ光の出力が減少するガス劣化作用を防ぐことができ、
封じ切シ型炭酸ガスレーザ発振装置では、封じ切り時間
が大巾に伸びる。
第１図はこの発明の一実施例による炭酸ガスレーザ発振
装置を示す説明図、第２図はＣＯ２とＮ２のエネルギー
準位を説明する図、第３図は従来の印加電流出力制御型
炭酸ガスレーザ装置を示す説明図である。 図において、（１）はレーザ媒質、（２）は電極、（３
）は電源、（４）は共振器、（５）はレーザ光、（６）
はパワーセンサ、（７）は光源、（８）は制御電源、（
９）はＣＯ２の上のレーザ単位、αＯはＣｏ鵞の基底単
位である。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 第１ｖＡ ２ を駒 ３、＊＋弘 ４ 吠狐翳 ５ ： レーイー七〇 ８ ・シ櫓？セ凛 第２ 図
装置を示す説明図、第２図はＣＯ２とＮ２のエネルギー
準位を説明する図、第３図は従来の印加電流出力制御型
炭酸ガスレーザ装置を示す説明図である。 図において、（１）はレーザ媒質、（２）は電極、（３
）は電源、（４）は共振器、（５）はレーザ光、（６）
はパワーセンサ、（７）は光源、（８）は制御電源、（
９）はＣＯ２の上のレーザ単位、αＯはＣｏ鵞の基底単
位である。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 第１ｖＡ ２ を駒 ３、＊＋弘 ４ 吠狐翳 ５ ： レーイー七〇 ８ ・シ櫓？セ凛 第２ 図
Claims (2)
- （１）少なくともＣＯ＿２、Ｎ＿２を含有するレーザ媒
質を放電によつて励起させてレーザ光を出力させる炭酸
ガスレーザ発振装置において、前記レーザ媒質に光を照
射してこのレーザ媒質を励起させる光源と、この光源の
出力を前記レーザ光の出力に基づいて制御する制御装置
とを設けたことを特徴とする炭酸ガスレーザ発振装置。 - （２）前記光源が出力する光の振動数を任意に選択可能
に構成していることを特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載の炭酸ガスレーザ発振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23937184A JPS61119085A (ja) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | 炭酸ガスレ−ザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23937184A JPS61119085A (ja) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | 炭酸ガスレ−ザ発振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61119085A true JPS61119085A (ja) | 1986-06-06 |
Family
ID=17043772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23937184A Pending JPS61119085A (ja) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | 炭酸ガスレ−ザ発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61119085A (ja) |
-
1984
- 1984-11-15 JP JP23937184A patent/JPS61119085A/ja active Pending
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