JPH0234468B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0234468B2 JPH0234468B2 JP59072989A JP7298984A JPH0234468B2 JP H0234468 B2 JPH0234468 B2 JP H0234468B2 JP 59072989 A JP59072989 A JP 59072989A JP 7298984 A JP7298984 A JP 7298984A JP H0234468 B2 JPH0234468 B2 JP H0234468B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- output
- temperature
- case
- micro
- 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 - Lifetime
Links
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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Lasers (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明はレーザ出力を高速度で制御するレー
ザ出力制御装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a laser output control device that controls laser output at high speed.
第3図は例えば本願出願人により出願された特
願昭58−160656号に示された従来の炭酸ガスレー
ザ装置におけるレーザ出力制御装置を示す概略構
成図である。図において1は炭酸ガスを含むレー
ザ媒質ガスを満たした容器、2A,2Bは容器1
内に設けられた一対の電極、3は電極2A,2B
に高電圧を印加するための電源、4は電源2A,
2Bに高電圧を印加することによつて生成する放
電、5はレーザ光のほとんどを反射するが約1%
程度は透過する性質を有する全反射鏡、6は部分
透過鏡である。以上の容器1、電極2A,2B、
電源3、放電4を発生させるレーザ媒質ガス(図
示せず)、全反射鏡5及び部分透過鏡6によりレ
ーザ発振器が構成されている。7は部分透過鏡6
から外部に出力するレーザ光、8は全反射鏡5か
ら出力する検出レーザ光であり、検出レーザ光8
の強度はレーザ光7の強度に比例する。9は内面
を完全拡散面とした積分球、10は検出レーザ光
8を積分球9内に入射させる入力ポート、11は
積分球9内で拡散されたレーザ光を出力する出力
ポート、12は出力ポート11に設置した例えば
サーモパイルからなる微小レーザ検出器、13は
不図示の出力設定器から出力する出力指令値、1
4は比較器、15は増幅器である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a laser output control device in a conventional carbon dioxide laser device disclosed in, for example, Japanese Patent Application No. 160656/1988 filed by the applicant of the present application. In the figure, 1 is a container filled with laser medium gas containing carbon dioxide gas, 2A and 2B are containers 1
A pair of electrodes provided inside, 3 is electrode 2A, 2B
4 is a power supply of 2A,
The discharge generated by applying a high voltage to 2B, 5 reflects most of the laser light, but only about 1%.
6 is a total reflection mirror that has the property of transmitting light, and 6 is a partially transmitting mirror. The above container 1, electrodes 2A, 2B,
A power source 3, a laser medium gas (not shown) for generating discharge 4, a total reflection mirror 5, and a partial transmission mirror 6 constitute a laser oscillator. 7 is a partially transmitting mirror 6
8 is a detection laser beam output from the total reflection mirror 5;
The intensity is proportional to the intensity of the laser beam 7. 9 is an integrating sphere whose inner surface is a completely diffusing surface, 10 is an input port for inputting the detected laser beam 8 into the integrating sphere 9, 11 is an output port for outputting the laser beam diffused within the integrating sphere 9, and 12 is an output A micro laser detector made of, for example, a thermopile installed at port 11, 13 an output command value output from an output setting device (not shown), 1
4 is a comparator, and 15 is an amplifier.
従来の炭酸ガスレーザ装置におけるレーザ出力
制御装置は上記のように構成され、一体の電極2
A,2Bに電源3より高電圧を印加し放電4を生
成してレーザ媒質ガスを励起し、破長10.6μmの
レーザ光を放出する。この放出されたレーザ光が
平行に設けられた全反射鏡5と部分透過鏡6間で
反射を繰り返すことによりレーザ発振を起こし、
部分透過鏡6よりレーザ光7を外部に出力する。
一方、全反射鏡5からは部分透過鏡6から出力す
るレーザ光7の強度に比例した約10〜50W程度の
検出レーザ光8が出力し、この検出レーザ光8を
導出して積分球9の入力ポート10から積分球9
内部に入射させてる。積分球9に入射した検出レ
ーザ光8は積分球9内面で多数の反射を繰り返し
均一に拡散、減光して、出力ポート11に設置し
た微小レーザ検出器12に入射する。積分球9の
微小レーザ検出器12に対する減衰率は積分球9
の直径を約100mmとし、微小レーザ検出器12の
受光面の径を約1mmとすると約1/10000であり、
例えば積分球9に約50Wの検出レーザ光8の入力
があると微小レーザ検出器12の入力は約5mW
となる。微小レーザ検出器12に入力したレーザ
光は電気信号に変換され、この電気信号と所定の
レーザ光の出力指令値13とを比較器14で比較
して、その偏差信号を増幅器15により増幅して
電源3の出力電圧又は出力電流を制御することに
よりレーザ媒質ガスの励起強度を制御して、レー
ザ光7の強度をほぼ一定に保持する。 A laser output control device in a conventional carbon dioxide laser device is configured as described above, and has an integrated electrode 2.
A high voltage is applied to A and 2B from a power source 3 to generate a discharge 4 to excite the laser medium gas and emit a laser beam with a broken length of 10.6 μm. This emitted laser light causes laser oscillation by repeating reflection between the total reflection mirror 5 and the partial transmission mirror 6 provided in parallel.
A laser beam 7 is outputted from the partially transmitting mirror 6 to the outside.
On the other hand, the total reflection mirror 5 outputs a detection laser beam 8 of about 10 to 50 W, which is proportional to the intensity of the laser beam 7 output from the partial transmission mirror 6. Input port 10 to integrating sphere 9
Inject it inside. The detection laser beam 8 incident on the integrating sphere 9 undergoes numerous reflections on the inner surface of the integrating sphere 9, is uniformly diffused and attenuated, and is incident on a minute laser detector 12 installed at the output port 11. The attenuation rate of the integrating sphere 9 for the micro laser detector 12 is
Assuming that the diameter of is approximately 100 mm and the diameter of the light receiving surface of the micro laser detector 12 is approximately 1 mm, it is approximately 1/10000,
For example, when the detection laser beam 8 of about 50 W is input to the integrating sphere 9, the input to the micro laser detector 12 is about 5 mW.
becomes. The laser light input to the micro laser detector 12 is converted into an electrical signal, this electrical signal is compared with a predetermined laser light output command value 13 by a comparator 14, and the deviation signal is amplified by an amplifier 15. By controlling the output voltage or output current of the power source 3, the excitation intensity of the laser medium gas is controlled, and the intensity of the laser beam 7 is kept approximately constant.
しかるに微小レーザ検出器12はサーモパイル
等で構成されているため周囲温度が変化すると感
度が変わり、このため夏と冬などのように気温が
大きく変化するとレーザ出力制御が正確に行なわ
れないという問題点があつた。 However, since the micro laser detector 12 is composed of a thermopile or the like, its sensitivity changes when the ambient temperature changes, and this causes the problem that laser output control cannot be performed accurately when the temperature changes significantly, such as in summer and winter. It was hot.
さらに、上記のように積分球9に10〜50Wの検
出レーザ光8が入射するため積分球9が温度上昇
をし、この積分球9からの熱伝導により微小レー
ザ検出器12も温度上昇を生じて、微小レーザ検
出器12の出力特性に変動を生じる。例えば直径
約100mmの積分球9に約50Wの検出レーザ光8が
入射すると積分球9は約100℃の温度上昇を生じ
る。いま、微小レーザ検出器12として感度すな
わち出力電圧/入力光強度が12mV/1mW、感
度温度係数−0.36%/℃のものを使用して積分球
入力と微小レーザ検出器出力を測定すると第4図
の破線16で示すようになり、実線17で示した
温度上昇がない場合と比較して微小レーザ検出器
12の出力約10%低下し、このためレーザ光7の
出力が出力指令値13と異なつてしまうという問
題点もあつた。 Furthermore, as described above, since the detection laser beam 8 of 10 to 50 W is incident on the integrating sphere 9, the temperature of the integrating sphere 9 increases, and the temperature of the micro laser detector 12 also increases due to heat conduction from the integrating sphere 9. As a result, the output characteristics of the micro laser detector 12 vary. For example, when a detection laser beam 8 of about 50 W is incident on an integrating sphere 9 with a diameter of about 100 mm, the temperature of the integrating sphere 9 increases by about 100°C. Now, when measuring the integrating sphere input and the output of the minute laser detector using a minute laser detector 12 with a sensitivity, that is, an output voltage/input light intensity of 12 mV/1 mW and a temperature coefficient of sensitivity of -0.36%/°C, the result is shown in Figure 4. As shown by the broken line 16, the output of the micro laser detector 12 decreases by about 10% compared to the case where there is no temperature rise as shown by the solid line 17, and therefore the output of the laser beam 7 differs from the output command value 13. There was also the problem that it got hot.
この発明は上記した問題点を改善する目的でな
されたもので、積分球と微小レーザ検出器とを有
するレーザ出力制御装置において、微小レーザ検
出器を該微小レーザ検出器に対し伝熱可能なケー
スに収納し、この伝熱ケースを介して微小レーザ
検出器を定温度制御することにより、微小レーザ
検出器の出力特性の温度変化による変動を防止し
たレーザ出力制御装置を提案するものである。
This invention was made for the purpose of improving the above-mentioned problems, and in a laser output control device having an integrating sphere and a micro laser detector, the micro laser detector is provided with a case in which heat can be transferred to the micro laser detector. We propose a laser output control device that prevents fluctuations in the output characteristics of a micro laser detector due to temperature changes by housing the micro laser detector in a heat transfer case and controlling the temperature of the micro laser detector at a constant temperature via the heat transfer case.
第1図はこの発明の一実施例を示す概略構成図
であり、図において1,2A,2B、及び4〜1
2は上記従来装置と同一のものである。18はア
ルミニユーム又は銅からなる伝熱可能なケースで
ある。ケース18は微小レーザ検出器12の側面
を密着して収納し、微小レーザ検出器12の受光
面に開口部12Aを設け、この開口部12Aが積
分球9の出力ポート11に位置するように設置す
る。またケース18には微小レーザ検出器12の
定温度制御手段が連結されており、その一部を構
成するヒーター19及び例えばサーミスター、熱
電対等の温度センサ20が取付けてある。21は
微小レーザ検出器12の出力線、22は温度セン
サ20の出力信号と温度設定信号23を比較する
比較器、24は比較器22からの信号を増幅し、
リレー25の作動を制御する増幅器、26はリレ
ー25の接点を介してヒーター19に電力を供給
する電源である。以上の比較器22、増幅器2
4、リレー25及び電源26も定温度制御手段を
構成するものである。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of the present invention, and in the figure, 1, 2A, 2B, and 4 to 1
2 is the same as the conventional device described above. 18 is a heat transferable case made of aluminum or copper. The case 18 accommodates the micro laser detector 12 in close contact with its side surface, has an opening 12A on the light receiving surface of the micro laser detector 12, and is installed so that the opening 12A is located at the output port 11 of the integrating sphere 9. do. Further, constant temperature control means for the micro laser detector 12 is connected to the case 18, and a heater 19 and a temperature sensor 20 such as a thermistor or thermocouple, which form part of the means, are attached. 21 is an output line of the micro laser detector 12, 22 is a comparator that compares the output signal of the temperature sensor 20 and the temperature setting signal 23, 24 is amplified the signal from the comparator 22,
An amplifier 26 that controls the operation of the relay 25 is a power source that supplies power to the heater 19 through the contacts of the relay 25. Comparator 22 and amplifier 2
4. The relay 25 and power supply 26 also constitute constant temperature control means.
上記のように構成したレーザ出力制御装置にお
いて、温度設定信号23を周囲温度及び積分球9
の温度上昇に影響されない程度の高い温度例えば
50℃に設定し、伝熱可能なケース18を通じて微
小レーザ検出器12に熱を加えることにより、微
小レーザ検出器12を常に一定の高い温度に維持
するように定温度制御を行なう。このため微小レ
ーザ検出器12の出力特性は一定に維持すること
ができ、微小レーザ検出器12の安定した出力信
号によりレーザ光7の出力を正確に制御すること
ができる。 In the laser output control device configured as described above, the temperature setting signal 23 is set to the ambient temperature and the integrating sphere 9.
For example, at a high temperature that is not affected by the temperature rise of
By setting the temperature to 50° C. and applying heat to the micro laser detector 12 through the heat transferable case 18, constant temperature control is performed so that the micro laser detector 12 is always maintained at a constant high temperature. Therefore, the output characteristics of the micro laser detector 12 can be maintained constant, and the output of the laser beam 7 can be accurately controlled by the stable output signal of the micro laser detector 12.
第2図はこの発明の他の実施例を示す概略構成
図であり、27はペルチエ効果を利用した定温度
制御手段の一要素としての電子冷却器である。 FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the present invention, and 27 is an electronic cooler as an element of constant temperature control means using the Peltier effect.
この実施例の場合は温度センサ20でケース1
8の温度を検出し、この出力信号と一定温度例え
ば25℃に設定した温度設定信号23との差を増幅
器28で求め、この差に応じて増幅器28により
電子冷却器27に流す電流の方向を変えて加熱及
び冷却して、ケース18の温度を一定に保ち、微
小レーザ検出器12の出力特性を安定させる。 In this embodiment, the temperature sensor 20 is used in case 1.
8 is detected, the difference between this output signal and the temperature setting signal 23 set at a constant temperature, for example, 25°C, is determined by the amplifier 28, and the direction of the current flowing to the electronic cooler 27 is determined by the amplifier 28 according to this difference. By heating and cooling the case 18 at a constant temperature, the output characteristics of the micro laser detector 12 are stabilized.
なお上記説明では微小レーザ検出器としてサー
モパイルを検出素子とした場合について述べた
が、炭酸ガスレーザでは金・ゲルマニユウム素
子、水銀・カドミウム・テルライド素子、焦電効
果素子、YAGレーザではシリコンフオトセンサ
等にも利用できることはいうまでもない。 In the above explanation, we have described the case where a thermopile is used as a detection element as a micro laser detector, but carbon dioxide lasers can also use gold/germanium elements, mercury/cadmium/telluride elements, pyroelectric effect elements, and YAG lasers can also use silicon photo sensors, etc. Needless to say, it can be used.
この発明は以上説明したとおり、微小レーザ検
出器を伝熱可能なケースを介して定温度制御する
ことにより微小レーザ検出器が周囲温度変化及び
積分球の温度上昇の影響を受けることなくその出
力特性が安定することになるので、レーザ出力の
制御を正確かつ高速に行なうことができる。また
微小レーザ検出器の温度が常に一定に維持される
ため、温度特性があまり良くない検出素子を使用
することができ、装置を低価格にすることができ
る効果も有する。
As explained above, this invention is capable of controlling the temperature of a minute laser detector at a constant temperature through a heat transferable case, so that the output characteristics of the minute laser detector are not affected by ambient temperature changes or temperature rises of the integrating sphere. is stabilized, so the laser output can be controlled accurately and at high speed. Furthermore, since the temperature of the micro laser detector is always maintained constant, it is possible to use a detection element whose temperature characteristics are not very good, which also has the effect of reducing the cost of the device.
第1図はこの発明の実施例を示す概略構成図、
第2図はこの発明の他の実施例を示す概略構成
図、第3図は従来のレーザ出力制御装置を示す概
略構成図、第4図は積分球入力と微小レーザ検出
器出力特性図である。
1……容器、2A,2B……電極、3,26…
…電源、5……全反射鏡、6……部分透過鏡、9
……積分球、12……微小レーザ検出器、14,
22……比較器、15,24,28……増幅器、
18……ケース、19……ヒーター、20……温
度センサ、25……リレー、27……電子冷却
器。なお各図中同一符号は同一又は相当部分を示
す。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the present invention, FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a conventional laser output control device, and FIG. 4 is a characteristic diagram of integrating sphere input and output of a micro laser detector. . 1... Container, 2A, 2B... Electrode, 3, 26...
...power supply, 5...total reflection mirror, 6...partial transmission mirror, 9
... Integrating sphere, 12 ... Microscopic laser detector, 14,
22... comparator, 15, 24, 28... amplifier,
18... Case, 19... Heater, 20... Temperature sensor, 25... Relay, 27... Electronic cooler. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or equivalent parts.
Claims (1)
する積分球と、この積分球で拡散されたレーザ光
を検出する微小レーザ検出器とを有するレーザ出
力制御装置において、上記微小レーザ検出器を収
納し該微小レーザ検出器に対し伝熱可能なケース
と、該ケースに連結された定温度制御手段とを具
備したことを特徴とするレーザ出力制御装置。 2 微小レーザ検出器の定温度制御手段はケース
に取り付けられた温度センサと、上記ケースに取
り付けられ周囲温度より高い温度で定温度制御を
するヒーターとを含むことを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載のレーザ出力制御装置。 3 微小レーザ検出器の定温度制御手段はケース
にそれぞれ取り付けられた温度センサ及び電子冷
却器を含むことを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載のレーザ出力制御装置。[Scope of Claims] 1. A laser output control device having an integrating sphere into which a laser beam derived from a laser oscillator is incident, and a minute laser detector that detects the laser beam diffused by the integrating sphere, wherein the minute laser A laser output control device comprising: a case that houses a detector and is capable of transmitting heat to the micro laser detector; and constant temperature control means connected to the case. 2. The constant temperature control means of the micro laser detector includes a temperature sensor attached to the case, and a heater attached to the case to control the constant temperature at a temperature higher than the ambient temperature. The laser output control device according to item 1. 3. Claim 1, characterized in that the constant temperature control means for the micro laser detector includes a temperature sensor and an electronic cooler, which are respectively attached to the case.
Laser output control device as described in .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7298984A JPS60217679A (en) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | Laser output controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7298984A JPS60217679A (en) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | Laser output controller |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60217679A JPS60217679A (en) | 1985-10-31 |
| JPH0234468B2 true JPH0234468B2 (en) | 1990-08-03 |
Family
ID=13505314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7298984A Granted JPS60217679A (en) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | Laser output controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60217679A (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0760912B2 (en) * | 1986-03-28 | 1995-06-28 | 三菱電機株式会社 | Laser output controller |
| JPH0797682B2 (en) * | 1987-06-12 | 1995-10-18 | 松下電器産業株式会社 | Laser oscillator |
| JP2820180B2 (en) * | 1992-07-16 | 1998-11-05 | 三菱電機株式会社 | Waveguide type laser oscillator |
| KR101088904B1 (en) | 2007-08-21 | 2011-12-07 | 광전자정밀주식회사 | Air circulating temperature control integrating sphere |
| CN110926533B (en) * | 2019-11-29 | 2022-08-02 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | Device and method for measuring multiple parameters in laser damage in real time |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS552012A (en) * | 1978-06-21 | 1980-01-09 | Hitachi Ltd | Printing machine |
| JPS57202794A (en) * | 1981-06-09 | 1982-12-11 | Mitsubishi Electric Corp | Controlling device for laser output |
| HU183740B (en) * | 1981-12-15 | 1984-05-28 | Mta Mueszaki Fiz Kutato Inteze | Method and apparatus for the photometry with high accuracy |
-
1984
- 1984-04-13 JP JP7298984A patent/JPS60217679A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60217679A (en) | 1985-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS61275627A (en) | Measuring device for temperature of optical fiber | |
| JPH01316641A (en) | Infrared gas concentration meter | |
| KR19990072839A (en) | Measuring apparatus for laser output | |
| JPH0234468B2 (en) | ||
| JP3049469B2 (en) | Laser output detector | |
| JPS62226684A (en) | Controller for laser output | |
| US4019381A (en) | Transparent optical power meter | |
| JP2584209B2 (en) | Laser output control device | |
| JPH02299277A (en) | Method and apparatus for stabilizing optical component temperature | |
| JPH0456479B2 (en) | ||
| JP4114260B2 (en) | Solid state laser equipment | |
| JP4490580B2 (en) | Infrared sensor | |
| JPH07302949A (en) | Wavelength stabilizing device | |
| JPH10117041A (en) | Device for measuring current vs. light output characteristics of semiconductor laser devices | |
| JPS60107117A (en) | Thermostatic device | |
| JPH0532917B2 (en) | ||
| JPS5934684A (en) | Stabilization circuit for characteristic of semiconductor laser diode | |
| JPH0524027Y2 (en) | ||
| JPS6175224A (en) | Radiant heat energy detector | |
| JPS642884B2 (en) | ||
| JPS617677A (en) | Controller for laser output | |
| JPH0282659A (en) | Optical transmitter | |
| JPS5892838A (en) | Measuring device for light loss | |
| JP2558268Y2 (en) | Isothermal control calorimeter | |
| JPS645213Y2 (en) |