JP2003017787A - Drive circuit for solid state laser device and Q switch driver - Google Patents
Drive circuit for solid state laser device and Q switch driverInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Qスイッチ動作をさせるためのパルス信号に
パルス抜けがあっても光学素子の損傷を抑制すること。
【解決手段】 レーザ共振器内に配設されるAO−Qス
イッチ結晶18及びこのAO−Qスイッチ結晶18に電
圧を印加するためのAO−Qスイッチドライバ24を備
える固体レーザ装置10において、前記AO−Qスイッ
チドライバ24を動作するためのトリガ信号を所定周期
で出力する第1のトリガ信号発生回路20と、前記第1
のトリガ信号発生回路20から出力される前記トリガ信
号に異常が生じた場合に、別途トリガ信号を発生させる
第2のトリガ信号発生回路22とを備えることを特徴と
する固体レーザ装置10。
(57) [Problem] To suppress damage to an optical element even if a pulse signal for performing a Q switch operation has a missing pulse. SOLUTION: In the solid-state laser device 10 provided with an AO-Q switch crystal 18 provided in a laser resonator and an AO-Q switch driver 24 for applying a voltage to the AO-Q switch crystal 18, A first trigger signal generating circuit 20 for outputting a trigger signal for operating the -Q switch driver 24 at a predetermined cycle;
And a second trigger signal generating circuit 22 for separately generating a trigger signal when an abnormality occurs in the trigger signal output from the trigger signal generating circuit 20.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、固体レーザ装置及
びQスイッチドライバの駆動回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive circuit for a solid-state laser device and a Q switch driver.
【0002】[0002]
【従来の技術】電気光学的Qスイッチ(AO−Qスイッ
チ)結晶を用いたYAGレーザ発振器は、トリガ信号発
生回路から出力されるトリガ信号をQスイッチドライバ
に入力し、入力されたトリガ信号に基づいて発生される
高周波電力をQスイッチ結晶に供給することによってQ
スイッチパルスレーザを発生させる構成となっている。
何らかの原因でトリガ信号に抜けが生じた場合、次のト
リガで発生するレーザ光がジャイアントパルス化し、光
学部品に損傷を与える可能性がある。このような問題の
解決に関連する技術として、実開平5-62061号公報に
は、「入力信号(パルス)が入力される時間間隔を監視
する回路と、入力信号(パルス)を一定の間無効とする
タイマ回路とを備え、高速検出回路により、発振された
レーザ光を直接検出し、入力信号と実時間で比較する構
成」について記載されている。また、特開平10-19011
7号公報には、ファーストパルス問題を生じさせないた
めに、欄に記載されているように、出力されるレーザ光
の光強度をモニタして、光強度が設定値となるようにA
O素子を駆動するための減衰率を設定する技術について
記載されている。2. Description of the Related Art A YAG laser oscillator using an electro-optical Q switch (AO-Q switch) crystal inputs a trigger signal output from a trigger signal generating circuit to a Q switch driver, and based on the input trigger signal. By supplying high frequency power generated by
It is configured to generate a switch pulse laser.
If the trigger signal is omitted for some reason, the laser light generated by the next trigger may become a giant pulse and damage optical components. As a technique related to the solution of such a problem, Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-62061 discloses “a circuit that monitors a time interval at which an input signal (pulse) is input, and disables the input signal (pulse) for a certain period. And a timer circuit for performing direct detection of the oscillated laser light by a high-speed detection circuit and comparing the input signal with the input signal in real time. In addition, JP-A-10-19011
In the publication No. 7, in order to prevent the first pulse problem from occurring, as described in the column, the light intensity of the output laser light is monitored so that the light intensity reaches a set value.
A technique for setting an attenuation factor for driving an O element is described.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
公知技術に共通していえることは、出力であるレーザ光
を検知して得られる情報に基づいてレーザ動作を制御し
ている点である。このため、出力されたレーザ光に異常
が検知された時点では、既に共振器内の光学系や共振器
外のレーザ光学系及びレーザ光が照射される被処理物が
その影響を受けることとなる。このため、レーザ光がジ
ャイアントパルス化した場合、異常検知時にはすでに光
学部品が損傷しているという欠点がある。また、レーザ
加工時には、被加工物の損傷をまねくおそれもある。However, what can be said in common with these known techniques is that the laser operation is controlled based on the information obtained by detecting the laser beam as the output. Therefore, when an abnormality is detected in the output laser light, the optical system inside the resonator, the laser optical system outside the resonator, and the object to be irradiated with the laser light are affected. . For this reason, when the laser light is made into a giant pulse, there is a drawback that the optical components are already damaged when the abnormality is detected. Further, there is a possibility that the workpiece may be damaged during laser processing.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決することを目的としており、レーザ共振器内に配設さ
れるAO−Qスイッチ結晶及びこのAO−Qスイッチ結
晶に電圧を印加するためのAO−Qスイッチドライバを
備える固体レーザ装置において、前記AO−Qスイッチ
ドライバを動作するためのトリガ信号を所定周期で出力
する第1のトリガ信号発生回路を備えるとともに、前記
第1のトリガ信号発生回路から出力される前記トリガ信
号に異常が生じた場合に、前記固体レーザ装置のレーザ
動作を停止させるように構成されていることを特徴とす
る固体レーザ装置である。また、レーザ共振器内に配設
されるAO−Qスイッチ結晶及びこのAO−Qスイッチ
結晶に電圧を印加するためのAO−Qスイッチドライバ
を備える固体レーザ装置において、前記AO−Qスイッ
チドライバを動作するためのトリガ信号を所定周期で出
力する第1のトリガ信号発生回路と、前記第1のトリガ
信号発生回路から出力される前記トリガ信号に異常が生
じた場合に、別途トリガ信号を発生させる第2のトリガ
信号発生回路とを備えることを特徴とする固体レーザ装
置である。また、レーザ共振器内に配設されるAO−Q
スイッチ結晶及びこのAO−Qスイッチ結晶に電圧を印
加するためのAO−Qスイッチドライバを備える固体レ
ーザ装置において、前記AO−Qスイッチドライバを動
作するためのパルス信号を所定周期で出力する第1のパ
ルス信号発生回路と、前記第1のパルス信号発生回路か
ら出力される前記パルス信号にパルス抜けが生じた場合
に、別途パルス信号を発生させる第2のパルス信号発生
回路とを備えることを特徴とする固体レーザ装置であ
る。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems, and a voltage is applied to the AO-Q switch crystal and the AO-Q switch crystal arranged in the laser resonator. A solid-state laser device including an AO-Q switch driver for operating the AO-Q switch driver, the first trigger signal generating circuit outputting a trigger signal at a predetermined cycle, and the first trigger signal. The solid-state laser device is configured to stop the laser operation of the solid-state laser device when an abnormality occurs in the trigger signal output from the generation circuit. Further, in a solid-state laser device including an AO-Q switch crystal arranged in a laser resonator and an AO-Q switch driver for applying a voltage to the AO-Q switch crystal, the AO-Q switch driver is operated. A first trigger signal generating circuit for outputting a trigger signal for performing a predetermined cycle and a trigger signal separately generated when an abnormality occurs in the trigger signal output from the first trigger signal generating circuit. And a trigger signal generating circuit (2). In addition, the AO-Q arranged in the laser resonator
In a solid-state laser device including a switch crystal and an AO-Q switch driver for applying a voltage to the AO-Q switch crystal, a first pulse signal for operating the AO-Q switch driver is output at a predetermined cycle. A pulse signal generating circuit; and a second pulse signal generating circuit that separately generates a pulse signal when a pulse dropout occurs in the pulse signal output from the first pulse signal generating circuit. Solid-state laser device.
【0005】また、レーザ共振器内に配設されるAO−
Qスイッチ結晶と、このAO−Qスイッチ結晶に電圧を
印加するためのAO−Qスイッチドライバと、このAO
−Qスイッチドライバを駆動するための駆動回路とを備
える固体レーザ装置において、前記駆動回路は、所定周
期でパルス信号を出力可能な第1のトリガ信号発生回路
と、この第1のトリガ信号発生回路の出力端子に接続さ
れ、所定時間中に前記パルス信号が検出されなかった場
合に所定の信号を出力するモニタ回路と、このモニタ回
路から出力される信号に基づいて単パルス信号を出力す
る第2のトリガ信号発生回路とを備えるとともに、前記
第1のトリガ信号発生回路からの出力信号と前記第2のト
リガ信号発生回路からの出力信号とが合成されて前記A
O−Qスイッチドライバに出力されるように構成されて
いることを特徴とする固体レーザ装置である。また、前
記第1のトリガ信号発生回路からの出力信号を時間遅れ
させて前記第2のトリガ信号発生回路からの出力信号と
合成されるように構成されていることを特徴とする前記
固体レーザ装置である。また、レーザ共振器内に配設さ
れるAO−Qスイッチ結晶に電圧を印加するためのAO
−Qスイッチドライバを駆動するためのAO−Qスイッ
チドライバの駆動回路において、前記駆動回路は、所定
周期でパルス信号を出力可能な第1のトリガ信号発生回
路と、この第1のトリガ信号発生回路の出力端子に接続
され、所定時間中に前記パルス信号が検出されなかった
場合に所定の信号を出力するモニタ回路と、このモニタ
回路から出力される信号に基づいて単パルス信号を出力
する第2のトリガ信号発生回路とを備えるとともに、前
記第1のトリガ信号発生回路からの出力信号と前記第2の
トリガ信号発生回路からの出力信号とが合成されて前記
AO−Qスイッチドライバに出力可能に構成されている
ことを特徴とするAO−Qスイッチドライバの駆動回路
である。Further, the AO- arranged in the laser resonator
Q switch crystal, AO-Q switch driver for applying voltage to the AO-Q switch crystal, and AO-Q switch driver
In a solid-state laser device including a drive circuit for driving a -Q switch driver, the drive circuit includes a first trigger signal generation circuit capable of outputting a pulse signal at a predetermined cycle, and the first trigger signal generation circuit. A monitor circuit connected to the output terminal of the monitor circuit for outputting a predetermined signal when the pulse signal is not detected within a predetermined time; and a second pulse circuit for outputting a single pulse signal based on the signal output from the monitor circuit. And the output signal from the second trigger signal generating circuit is combined to produce the A signal.
The solid-state laser device is characterized in that it is configured to output to an O-Q switch driver. Also, the solid-state laser device is configured so that an output signal from the first trigger signal generating circuit is delayed by time and combined with an output signal from the second trigger signal generating circuit. Is. In addition, an AO for applying a voltage to the AO-Q switch crystal arranged in the laser resonator.
In an AO-Q switch driver drive circuit for driving a -Q switch driver, the drive circuit includes a first trigger signal generation circuit capable of outputting a pulse signal at a predetermined cycle, and the first trigger signal generation circuit. A monitor circuit connected to the output terminal of the monitor circuit for outputting a predetermined signal when the pulse signal is not detected within a predetermined time; and a second pulse circuit for outputting a single pulse signal based on the signal output from the monitor circuit. And the output signal from the first trigger signal generation circuit and the output signal from the second trigger signal generation circuit are combined and output to the AO-Q switch driver. It is a drive circuit of an AO-Q switch driver characterized by being configured.
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を用いて説明する。図1は、QスイッチYAGレー
ザ10の概略構成図である。このQスイッチYAGレーザ1
0は、励起媒質であるYAGロッド12と、このYAGロッド
12を励起するための励起モジュール14と、励起によ
り生じた光を共振させる一対の共振器ミラー14と、Q
スイッチ動作をさせるために共振器内に配置されるポラ
ライザ16及びQスイッチング素子18と、このQスイッ
チング素子18に駆動電圧を印加するためのQスイッチ
ドライバ24と、このQスイッチドライバ24を制御す
るトリガ信号を発生させる第1のトリガ信号発生器20
と、トリガ信号のパルス抜けの有無を監視する監視回路
26と、パルス抜けが生じた場合に別途トリガパルスを
発生させる第2のトリガ信号発生器22とを備える。以
下、各構成要素について説明する。励起媒質であるYAG
ロッド12は、YAG(イットリウム−アルミニウム−
ガーネット)結晶からなる円柱形状である。このYAGロ
ッド12を励起するために、励起源であるLD(Las
er Diode)スタックは、主波長略807nmの
レーザ光をロッド側面に照射する。このLDスタック
は、発光部が1次元に複数形成されているLDアレイを
積層したものであり、YAGロッド12の側面をp偏光で
照射するように配設されている。YAGロッド12内の励
起分布に偏りが生じないように、例えば3つのLDスタ
ックがロッドの周囲に120度ごとに等配置されてい
る。なお、過度の温度上昇を抑止するために、YAGロッ
ド12は、内部を冷却液体が循環するフローチューブ内
に配設される。また、LDスタックは、LDスタックと
一体化されている放熱板内部に冷却水が循環される構成
となっている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a Q-switch YAG laser 10. This Q-switch YAG laser 1
Reference numeral 0 denotes a YAG rod 12 which is an excitation medium, an excitation module 14 for exciting the YAG rod 12, a pair of resonator mirrors 14 for resonating the light generated by the excitation, and Q.
A polarizer 16 and a Q switching element 18 arranged in the resonator for switching operation, a Q switch driver 24 for applying a driving voltage to the Q switching element 18, and a trigger for controlling the Q switch driver 24. First trigger signal generator 20 for generating a signal
A monitoring circuit 26 for monitoring the presence or absence of missing pulses in the trigger signal, and a second trigger signal generator 22 for separately generating a trigger pulse when missing pulses occur. Hereinafter, each component will be described. Excitation medium YAG
The rod 12 is made of YAG (yttrium-aluminum-
Garnet) A cylindrical shape made of crystals. In order to excite this YAG rod 12, the LD (Las
The er diode stack irradiates the side surface of the rod with laser light having a main wavelength of approximately 807 nm. This LD stack is a stack of LD arrays each having a plurality of light emitting portions formed one-dimensionally, and is arranged so that the side surface of the YAG rod 12 is irradiated with p-polarized light. For example, three LD stacks are equally arranged around the rod every 120 degrees so that the excitation distribution in the YAG rod 12 is not biased. In addition, in order to suppress an excessive temperature rise, the YAG rod 12 is arranged in a flow tube in which a cooling liquid circulates. Further, the LD stack has a structure in which cooling water is circulated inside a heat dissipation plate integrated with the LD stack.
【0007】YAGロッド12で生じた光を共振させるた
めに、YAGロッド12の軸方向には、一対の共振器ミラ
ー14が配設されており、出力ミラー14aからレーザ
光が出力されることとなる。Qスイッチング動作をさせ
るために、共振器ミラー14とYAGロッド12間には、Q
スイッチング素子18が配置され、Qスイッチング素子
18とYAGロッド12間にはポラライザ16が配置され
る。Qスイッチング素子18は、Qスイッチ結晶、すな
わち電界を印加するとポッケルス効果に基づき偏光面を
回転させる機能を有する電気光学結晶を備えており、こ
こではドライバから電圧が印加されている場合にλ/4
板としての機能を持つように構成されている。また、ポ
ラライザ16は、垂直偏向子である。したがって、Qス
イッチング素子18に電圧が印加されている場合は、Q
スイッチング素子18を往復したレーザ光は90度偏光
面が回転する。このため、Qスイッチング素子18に電
圧が印加されている間は、垂直偏向子が閉じたシャッタ
ーとして機能し、共振器内に蓄積されるエネルギが大き
くなる。その後電圧の印加を解除すればQスイッチパル
スが出力される。In order to resonate the light generated by the YAG rod 12, a pair of resonator mirrors 14 are arranged in the axial direction of the YAG rod 12, and laser light is output from the output mirror 14a. Become. In order to perform Q-switching operation, Q is connected between the resonator mirror 14 and the YAG rod 12.
A switching element 18 is arranged, and a polarizer 16 is arranged between the Q switching element 18 and the YAG rod 12. The Q switching element 18 is provided with a Q switch crystal, that is, an electro-optic crystal having a function of rotating the plane of polarization based on the Pockels effect when an electric field is applied. Here, when a voltage is applied from the driver, λ / 4 is provided.
It is configured to have a function as a plate. Further, the polarizer 16 is a vertical deflector. Therefore, when voltage is applied to the Q switching element 18, Q
The polarization plane of the laser light that has reciprocated through the switching element 18 rotates by 90 degrees. Therefore, while the voltage is being applied to the Q switching element 18, the vertical deflector functions as a closed shutter, and the energy stored in the resonator increases. Then, if the application of the voltage is released, a Q switch pulse is output.
【0008】このQスイッチング動作をさせるために、
Qスイッチドライバ24は例えば周波数27MHz、振
幅±100Vであって、5kHz周期でOn−Offを
繰り返す高周波電圧をQスイッチング素子18に印加す
る。また、このQスイッチドライバ24を動作させるデ
ジタルのトリガパルス信号を、第1のトリガ信号発生器
20は出力する。本実施の形態では、パルス幅が50μ
sのパルス信号を5kHz(周期250μs)で出力す
る。パルス抜けを監視するために、第1のトリガ信号発
生器20からのトリガパルス信号は監視回路26に入力
される。この監視回路26は、パルス抜けが生じた場合
にアラーム信号を出力するように構成されている。たと
えば、所定時間に所定の電圧レベルの信号が入力されな
い場合にアラーム信号を出力する。本実施の形態におい
ては、たとえば250μsの間にデジタルのHiレベル
の信号がない場合にアラーム信号を出力するように構成
されている。パルス抜けが生じた場合に、別途補充用の
パルス信号を発生させるように、監視回路26のアラー
ム信号は、第2のトリガ信号発生器22に出力される。
第2のトリガ信号発生器22は、アラーム信号に基づい
て、デジタルの単パルス信号を発生させる。この第2の
トリガ信号発生器22で生じた単パルス信号の出力は、
第1のトリガ発生器から発生したパルス信号と合成さ
れ、Qスイッチドライバ24に入力される構成となって
いる。In order to perform this Q switching operation,
The Q switch driver 24, for example, has a frequency of 27 MHz and an amplitude of ± 100 V, and applies a high frequency voltage that repeats On-Off at a cycle of 5 kHz to the Q switching element 18. Further, the first trigger signal generator 20 outputs a digital trigger pulse signal for operating the Q switch driver 24. In this embodiment, the pulse width is 50 μm.
The pulse signal of s is output at 5 kHz (cycle 250 μs). The trigger pulse signal from the first trigger signal generator 20 is input to the monitoring circuit 26 to monitor for missing pulses. The monitoring circuit 26 is configured to output an alarm signal when a pulse dropout occurs. For example, an alarm signal is output when a signal having a predetermined voltage level is not input for a predetermined time. In this embodiment, an alarm signal is output when there is no digital Hi-level signal for 250 μs, for example. The alarm signal of the monitoring circuit 26 is output to the second trigger signal generator 22 so as to separately generate a pulse signal for supplementation when a pulse dropout occurs.
The second trigger signal generator 22 generates a digital single pulse signal based on the alarm signal. The output of the single pulse signal generated by the second trigger signal generator 22 is
The pulse signal generated from the first trigger generator is combined and input to the Q switch driver 24.
【0009】上記構成におけるレーザ発振の作用につい
て以下に説明する。図2(a)に第1のトリガ信号発生
器20から発生される信号を示す。
(通常時)通常時は、(a)に示されるように、50μs
のパルス信号が5kHzで出力される。このため監視回
路26においてアラーム信号を発することなく、そのま
まこのトリガ信号はQスイッチドライバ24へ出力され
る。Qスイッチドライバ24は、入力されたトリガ信号
に基づいて高周波電圧をQスイッチに印加する。Qスイ
ッチ結晶に電圧が印加されている間は、上述したように
ポラライザ16がシャッタの機能を果たすから、共振器
のQ値が高まる。その後Qスイッチ結晶への電圧の印加
が解除されると、シャッタが開くこととなる。したがっ
て、5kHzでQスイッチパルスのレーザ光が出力され
る。
(異常時)図2(b)にパルス抜けが生じた場合の第1
のトリガ信号発生器20の出力を示す。従来技術におい
ては、このようなパルス抜けが生じた場合、次のパルス
までの時間(本実施の形態においては、400μs)、
エネルギが蓄積されるから、尖頭パワーの極めて大きい
レーザ光が出力されることとなり、共振器内の光学部品
または出力されたレーザ光の光学系部品等の損傷を免れ
なかった。特にレーザが絞られた部分でエネルギ密度が
向上するため損傷が生じがちであった。The operation of laser oscillation in the above structure will be described below. FIG. 2A shows a signal generated from the first trigger signal generator 20. (Normal time) At normal time, as shown in (a), 50 μs
The pulse signal of is output at 5 kHz. Therefore, the trigger signal is directly output to the Q switch driver 24 without issuing an alarm signal in the monitoring circuit 26. The Q switch driver 24 applies a high frequency voltage to the Q switch based on the input trigger signal. While the voltage is being applied to the Q switch crystal, the polarizer 16 functions as a shutter as described above, so that the Q value of the resonator increases. After that, when the voltage application to the Q switch crystal is released, the shutter is opened. Therefore, laser light of Q switch pulse is output at 5 kHz. (At the time of abnormality) The first case when a pulse dropout occurs in FIG.
The output of the trigger signal generator 20 of FIG. In the prior art, when such a pulse dropout occurs, the time until the next pulse (400 μs in the present embodiment),
Since energy is accumulated, a laser beam having an extremely high peak power is output, which inevitably damages the optical components in the resonator or the optical system components of the output laser beam. In particular, damage tends to occur because the energy density is improved in the portion where the laser is focused.
【0010】本実施の形態においては、(b)に示され
るようにパルス抜けが生じた場合には、監視回路26か
らアラーム信号が出力される。第2のトリガ信号発生回
路ではすぐにトリガパルスが生成され、もとのトリガ信
号と合成される。図2(c)に第2のトリガ信号発生回
路において発生したトリガパルス、(d)に合成された
信号を示す。パルス抜けの有無を調べる時間として、2
50μsを監視回路26で設定したため、第2のトリガ
信号発生器22で生じたトリガパルスは、パルス抜けが
なかった場合と比較して、50μsの時間遅れが生じ
る。このためこの時間遅れに対応してドライバからの出
力も時間遅れが生じる。(e)にドライバから出力され、Q
スイッチング素子18に印加される電圧を示す。しか
し、エネルギが蓄積される時間(250μs)は、従来
の場合(400μs)よりも短くなるので、レーザパル
スの尖頭値も小さくなり、光学機器等の損傷を抑止する
ことが可能となる。なお、本発明の適用は、YAGレー
ザに限られるものではなく、その他の固体レーザに適用
可能である。また、単ロッドに限られるものではなく、
例えばロッドを直列に複数配列したマルチロッドタイプ
にものへの適用も可能である。また、励起源は、LDに
限られずフラッシュランプその他の励起源を用いても良
い。また、レーザパワーも種々のものに用いられるが、
パワーが大きいほど本発明の効果が大きい。本実施の形
態の場合、レーザパワーは数10mWである。In this embodiment, when a pulse dropout occurs as shown in (b), the monitoring circuit 26 outputs an alarm signal. The second trigger signal generating circuit immediately generates a trigger pulse and combines it with the original trigger signal. FIG. 2C shows the trigger pulse generated in the second trigger signal generating circuit, and the combined signal in FIG. 2D. The time to check for missing pulses is 2
Since 50 μs is set by the monitoring circuit 26, the trigger pulse generated in the second trigger signal generator 22 has a time delay of 50 μs as compared with the case where there is no pulse omission. Therefore, the output from the driver also has a time delay corresponding to this time delay. Output from the driver to (e), Q
The voltage applied to the switching element 18 is shown. However, the time for energy accumulation (250 μs) is shorter than that in the conventional case (400 μs), so the peak value of the laser pulse is also small, and damage to optical equipment and the like can be suppressed. The application of the present invention is not limited to the YAG laser, but can be applied to other solid-state lasers. Also, it is not limited to a single rod,
For example, it can be applied to a multi-rod type in which a plurality of rods are arranged in series. The excitation source is not limited to the LD, and a flash lamp or other excitation source may be used. Also, laser power is used for various things,
The greater the power, the greater the effect of the present invention. In the case of the present embodiment, the laser power is several tens of mW.
【0011】また、回路構成も種々変形可能であり、例
えばHiレベルとLowレベルを逆転させた構成でも同
様の機能を得ることが出来る。また各種数値も本実施の
形態に限定されるものではない。また、Qスイッチレー
ザの構成も本実施の形態に限られるものではなく、例え
ばQスイッチング素子に電圧が印加されていない場合
は、共振器内にエネルギが蓄積され、Qスイッチング素
子に電圧が印加されている場合にレーザが出力される構
成としても良い。
(変形例1)上記実施の形態においては、第2のトリガ
信号発生器22で生じたトリガパルスは約50μsの時
間遅れが生じた。このため、出力されるレーザパルス
も、対応して遅れが生じ、レーザ加工等している場合に
は悪影響が出る場合もある。本変形例はこの弊害を是正
するために用いられたものであり、パルス抜けが生じた
場合であっても、規則的にレーザパルスを出力させるこ
とを可能とするものである。図3に本変形例にかかる回
路構成を示す。第1の実施の形態と異なる部分は、監視
回路26とQスイッチドライバ24との間に時間遅れ回
路30を設け、第2のトリガ信号発生器2222で発生
したトリガパルスと合成される前に、第1のトリガ信号
発生器20で発生した信号を所定時間遅延させる点であ
る。Further, the circuit configuration can be modified in various ways. For example, the same function can be obtained even when the Hi level and the Low level are reversed. Further, various numerical values are not limited to those in this embodiment. Further, the configuration of the Q-switch laser is not limited to this embodiment, and for example, when the voltage is not applied to the Q-switching element, energy is accumulated in the resonator and the voltage is applied to the Q-switching element. The laser may be output in the case of the above. (Modification 1) In the above embodiment, the trigger pulse generated in the second trigger signal generator 22 has a time delay of about 50 μs. Therefore, the output laser pulse also has a corresponding delay, which may be adversely affected during laser processing or the like. This modification is used to correct this adverse effect, and it is possible to output laser pulses regularly even if a pulse dropout occurs. FIG. 3 shows a circuit configuration according to this modification. The difference from the first embodiment is that a time delay circuit 30 is provided between the monitoring circuit 26 and the Q switch driver 24, and before being combined with the trigger pulse generated by the second trigger signal generator 2222, The point is that the signal generated by the first trigger signal generator 20 is delayed by a predetermined time.
【0012】本変形例の場合、50μsの時間遅れをさ
せる。このようにすれば、たとえパルス抜けが生じたと
しても、Qスイッチドライバ24に入力される信号列は
規則的なものとなり、その結果出力されるレーザパルス
も略等時間間隔で出力されることとなる。なお、遅れを
生じさせる時間は、トリガ信号の周波数、監視回路等の
回路条件に基づいて適宜設定可能である。たとえば、監
視回路26の設定時間を300μsにした場合は、10
0μsの時間遅れをさせればよい。
(変形例2)また、図4にさらなる変形例を示す。パル
ス抜けが生じた場合は、レーザ動作を停止させる構成と
なっている。この変形例によれば、監視回路26からの
アラーム信号はQスイッチドライバ24に入力され、Qス
イッチドライバ24はアラーム信号に基づいてQスイッ
チング素子18への電圧を印加を停止する構成となって
いる。このため、パルス抜けが生じた場合には、レーザ
動作が停止し、光学素子等の損傷を未然に防止すること
が出来る。なお、アラーム信号を励起源へも出力し、励
起光の照射を停止させる構成としても良い。In the case of this modification, a time delay of 50 μs is performed. By doing so, even if a pulse dropout occurs, the signal train input to the Q switch driver 24 becomes regular, and the laser pulses output as a result are also output at substantially equal time intervals. Become. The time for causing the delay can be appropriately set based on the frequency of the trigger signal and the circuit conditions of the monitoring circuit and the like. For example, if the setting time of the monitoring circuit 26 is 300 μs, 10
The time delay may be 0 μs. (Modification 2) FIG. 4 shows a further modification. When a pulse dropout occurs, the laser operation is stopped. According to this modification, the alarm signal from the monitoring circuit 26 is input to the Q switch driver 24, and the Q switch driver 24 stops applying the voltage to the Q switching element 18 based on the alarm signal. . Therefore, when a pulse dropout occurs, the laser operation is stopped, and damage to optical elements and the like can be prevented in advance. The alarm signal may be output to the excitation source to stop the irradiation of the excitation light.
【0013】[0013]
【発明の効果】本発明によれば、Qスイッチドライバ2
4を動作するためのトリガ信号にパルス抜けが生じた場
合であっても、Qスイッチレーザの光学機器の損傷を抑
止することが可能となる。According to the present invention, the Q switch driver 2
Even if a pulse drop occurs in the trigger signal for operating No. 4, it is possible to prevent damage to the optical equipment of the Q-switch laser.
【図1】本発明の実施の形態に係るQスイッチYAGレーザ
10の概略構成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a Q-switch YAG laser 10 according to an embodiment of the present invention.
【図2】第1のトリガ信号発生器20から発生される信
号等を示した図。FIG. 2 is a diagram showing signals and the like generated from a first trigger signal generator 20.
【図3】本発明の第1の実施の形態の変形例に係る回路
構成図。FIG. 3 is a circuit configuration diagram according to a modification of the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第1の実施の形態のさらなる変形例に
係る回路構成図。FIG. 4 is a circuit configuration diagram according to a further modification of the first embodiment of the present invention.
10 QスイッチYAGレーザ 18 Qスイッチ素子 20 第1のトリガ信号発生器 22 第2のトリガ信号発生器 26 監視回路。 10 Q-switch YAG laser 18 Q switch element 20 First trigger signal generator 22 Second trigger signal generator 26 Supervisory circuit.
Claims (6)
結晶及びこのQスイッチ結晶に電圧を印加するためのQ
スイッチドライバを備える固体レーザ装置において、 前記Qスイッチドライバを動作するためのトリガ信号を
所定周期で出力する第1のトリガ信号発生回路を備える
とともに、 前記第1のトリガ信号発生回路から出力される前記トリ
ガ信号に異常が生じた場合に、前記固体レーザ装置のレ
ーザ発振動作を停止させるように構成されていることを
特徴とする固体レーザ装置。1. A Q switch crystal disposed in a laser resonator and a Q switch crystal for applying a voltage to the Q switch crystal.
In a solid-state laser device including a switch driver, the solid-state laser device includes a first trigger signal generation circuit that outputs a trigger signal for operating the Q switch driver in a predetermined cycle, and the first trigger signal generation circuit outputs the trigger signal. A solid-state laser device configured to stop the laser oscillation operation of the solid-state laser device when an abnormality occurs in the trigger signal.
結晶及びこのQスイッチ結晶に電圧を印加するためのQ
スイッチドライバを備える固体レーザ装置において、 前記Qスイッチドライバを動作するためのトリガ信号を
所定周期で出力する第1のトリガ信号発生回路と、 前記第1のトリガ信号発生回路から出力される前記トリ
ガ信号に異常が生じた場合に、別途トリガ信号を発生さ
せる第2のトリガ信号発生回路とを備えることを特徴と
する固体レーザ装置。2. A Q switch crystal disposed in a laser resonator and a Q switch crystal for applying a voltage to the Q switch crystal.
In a solid-state laser device including a switch driver, a first trigger signal generation circuit that outputs a trigger signal for operating the Q switch driver at a predetermined cycle, and the trigger signal output from the first trigger signal generation circuit. And a second trigger signal generation circuit for separately generating a trigger signal when an abnormality occurs in the solid-state laser device.
結晶及びこのQスイッチ結晶に電圧を印加するためのQ
スイッチドライバを備える固体レーザ装置において、 前記Qスイッチドライバを動作するためのパルス信号を
所定周期で出力する第1のパルス信号発生回路と、 前記第1のパルス信号発生回路から出力される前記パル
ス信号にパルス抜けが生じた場合に、別途パルス信号を
発生させる第2のパルス信号発生回路とを備えることを
特徴とする固体レーザ装置。3. A Q switch crystal arranged in a laser resonator and a Q switch crystal for applying a voltage to the Q switch crystal.
In a solid-state laser device including a switch driver, a first pulse signal generation circuit that outputs a pulse signal for operating the Q switch driver at a predetermined cycle, and the pulse signal output from the first pulse signal generation circuit And a second pulse signal generating circuit for separately generating a pulse signal when a pulse drop occurs in the solid-state laser device.
結晶と、このQスイッチ結晶に電圧を印加するためのQ
スイッチドライバと、このQスイッチドライバを駆動す
るための駆動回路とを備える固体レーザ装置において、 前記駆動回路は、 所定周期でパルス信号を出力可能な第1のトリガ信号発
生回路と、 この第1のトリガ信号発生回路の出力端子に接続され、
所定時間中に前記パルス信号が検出されなかった場合に
所定の信号を出力するモニタ回路と、 このモニタ回路から出力される信号に基づいて単パルス
信号を出力する第2のトリガ信号発生回路とを備えると
ともに、 前記第1のトリガ信号発生回路からの出力信号と前記第2
のトリガ信号発生回路からの出力信号とが合成されて前
記Qスイッチドライバに出力されるように構成されてい
ることを特徴とする固体レーザ装置。4. A Q switch crystal arranged in a laser resonator, and a Q switch crystal for applying a voltage to the Q switch crystal.
In a solid-state laser device including a switch driver and a drive circuit for driving the Q switch driver, the drive circuit includes a first trigger signal generation circuit capable of outputting a pulse signal at a predetermined cycle, and the first trigger signal generation circuit. Connected to the output terminal of the trigger signal generation circuit,
A monitor circuit that outputs a predetermined signal when the pulse signal is not detected within a predetermined time; and a second trigger signal generation circuit that outputs a single pulse signal based on the signal output from the monitor circuit. In addition, the output signal from the first trigger signal generation circuit and the second
The solid-state laser device is configured to be combined with an output signal from the trigger signal generating circuit of and output to the Q switch driver.
力信号を時間遅れさせて前記第2のトリガ信号発生回路
からの出力信号と合成されるように構成されていること
を特徴とする請求項4記載の固体レーザ装置。5. The output signal from the first trigger signal generating circuit is delayed in time and combined with the output signal from the second trigger signal generating circuit. Item 4. The solid-state laser device according to item 4.
結晶に電圧を印加するためのQスイッチドライバを駆動
するためのQスイッチドライバの駆動回路において、 前記駆動回路は、 所定周期でパルス信号を出力可能な第1のトリガ信号発
生回路と、 この第1のトリガ信号発生回路の出力端子に接続され、
所定時間中に前記パルス信号が検出されなかった場合に
所定の信号を出力するモニタ回路と、 このモニタ回路から出力される信号に基づいて単パルス
信号を出力する第2のトリガ信号発生回路とを備えると
ともに、 前記第1のトリガ信号発生回路からの出力信号と前記第
2のトリガ信号発生回路からの出力信号とが合成されて
前記Qスイッチドライバに出力可能に構成されているこ
とを特徴とするQスイッチドライバの駆動回路。6. A drive circuit of a Q switch driver for driving a Q switch driver for applying a voltage to a Q switch crystal arranged in a laser resonator, wherein the drive circuit has a pulse signal at a predetermined cycle. Is connected to an output terminal of the first trigger signal generating circuit and the first trigger signal generating circuit,
A monitor circuit that outputs a predetermined signal when the pulse signal is not detected within a predetermined time; and a second trigger signal generation circuit that outputs a single pulse signal based on the signal output from the monitor circuit. And the output signal from the first trigger signal generating circuit and the first trigger signal generating circuit.
2. A drive circuit for a Q switch driver, wherein the output signal from the trigger signal generating circuit of 2 is combined and output to the Q switch driver.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001202869A JP2003017787A (en) | 2001-07-04 | 2001-07-04 | Drive circuit for solid state laser device and Q switch driver |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2001202869A JP2003017787A (en) | 2001-07-04 | 2001-07-04 | Drive circuit for solid state laser device and Q switch driver |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003017787A true JP2003017787A (en) | 2003-01-17 |
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ID=19039592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001202869A Pending JP2003017787A (en) | 2001-07-04 | 2001-07-04 | Drive circuit for solid state laser device and Q switch driver |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003017787A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2001
- 2001-07-04 JP JP2001202869A patent/JP2003017787A/en active Pending
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