JPH05315671A - レーザパワー測定装置 - Google Patents

レーザパワー測定装置

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JPH05315671A
JPH05315671A JP11649192A JP11649192A JPH05315671A JP H05315671 A JPH05315671 A JP H05315671A JP 11649192 A JP11649192 A JP 11649192A JP 11649192 A JP11649192 A JP 11649192A JP H05315671 A JPH05315671 A JP H05315671A
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JP
Japan
Prior art keywords
laser
time
photodetector
integrator
partial
Prior art date
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Pending
Application number
JP11649192A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Fukase
浩司 深瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】実際に出射されるときの、単一パルス形,繰返
しパルス形の各レーザ光のパワーをリアルタイムに測定
する。 【構成】単一パルス形の場合の部分レーザ光は、フィル
タ1によって適当なレベルに抑制され、光検出器2によ
って強度が検出される。この光強度は、積分器3により
時間について積分されるが、その積分に係る時間領域の
規定を比較器4,時期検出器5がおこなう。つまり、光
検出器2の出力が、比較器4によって所定しきい値と比
較され、所定しきい値以上の光強度の始点,終点が各々
求められる。積分器3の出力の最終値が求めるべきレー
ザパワーで、次の変換器6によって出力値のレベル変換
や、A/D変換がおこなわれた後に、表示器7によって
表示される。繰返しパルス形の場合には、積分器8によ
り単位時間だけ時間について積分される点が異なるだけ
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、実際に出射されると
きのレーザ光のパワーをリアルタイムに測定する、とく
に加工用の単一パルス形,繰返しパルス形の各レーザ光
に係るレーザパワー測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、加工条件適正化の重要な因子であ
るレーザ光のパワーについては、連続波のレーザ光の場
合の測定はおこなわれたが、単一パルス,繰返しパルス
形の各レーザ光の場合は精度高くはおこなわれていなか
ったのが実情である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】加工用のレーザ光、と
くにYAGレーザ光は、連続波より単一パルスまたは繰
返しパルス形の方が実用性が高く、その意味で単一パル
スまたは繰返しパルス形の各レーザ光のパワーを精度高
く測定することが要望されてきた。この発明の課題は、
従来の技術がもつ以上の問題点を解消し、実際に出射さ
れるときの、単一パルス形,繰返しパルス形の各レーザ
光のパワーをリアルタイムに測定するレーザパワー測定
装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1に係るレーザパ
ワー測定装置は、レーザ発振器の単一パルス形出射レー
ザ光に応じて取り出される部分レーザ光の強度を求める
光検出器と;この光検出器の出力である部分レーザ光強
度を時間について積分する積分器と;を備え、この積分
器の出力に基づいて前記レーザ発振器の出射レーザ光の
パワーを求める。
【0005】請求項2に係るレーザパワー測定装置は、
レーザ発振器の繰返しパルス形出射レーザ光に応じて取
り出される部分レーザ光の強度を求める光検出器と;こ
の光検出器の出力である部分レーザ光強度を単位時間だ
け時間について積分する積分器と;を備え、この積分器
の出力に基づいて前記レーザ発振器の出射レーザ光のパ
ワーを求める。
【0006】請求項3に係るレーザパワー測定装置は、
請求項1または2に記載の装置において、光検出器の出
力と所定しきい値とを比較する比較器と、この比較器の
出力の立ち上がり,立ち下がりの各時期をうち少なくと
も立ち下がり時期を検出し、これに基づいて前記積分器
の積分に係る時間領域が定められる時期検出器とを備え
る。
【0007】請求項4に係るレーザパワー測定装置は、
請求項1ないし3のいずれかの項に記載の装置におい
て、光検出器の前段に部分レーザ光を抑制して透過させ
るフィルタを備える。請求項5に係るレーザパワー測定
装置は、請求項1ないし4のいずれかの項に記載の装置
において、部分レーザ光が、レーザ発振器の全反射ミラ
ーの透過光として取り出されるレーザ光である。
【0008】請求項6に係るレーザパワー測定装置は、
請求項1ないし4のいずれかの項に記載の装置におい
て、部分レーザ光が、レーザ発振器の出射レーザ光がビ
ームスプリッタによって分岐されるものである。
【0009】
【作用】請求項1,3ないし6のいずれかの項に係るレ
ーザパワー測定装置では、光検出器によって、レーザ発
振器の単一パルス形出射レーザ光に応じて取り出される
部分レーザ光の強度が求められ、次に積分器によって、
部分レーザ光強度が時間について積分され、この積分値
に基づいてレーザ発振器の単一パルス形の出射レーザ光
のパワーが求められる。
【0010】請求項2ないし6のいずれかの項に係るレ
ーザパワー測定装置では、光検出器によって、レーザ発
振器の繰返しパルス形出射レーザ光に応じて取り出され
る部分レーザ光の強度が求められ、次に積分器によっ
て、部分レーザ光強度が単位時間だけ時間について積分
され、この積分値に基づいてレーザ発振器の繰返しパル
ス形の出射レーザ光のパワーが求められる。
【0011】
【実施例】この発明に係るレーザパワー測定装置の実施
例について、以下に図を参照しながら説明する。図3は
後述する第1,第2の各実施例の適用に係る共通な一構
成図である。図3において、レーザ発振器20として、Y
AGレーザロッド21と、全反射ミラー22と、出力ミラー
23とだけが図示してある。全反射ミラー22の透過光とし
てレーザ光の一部を取り出し、部分レーザ光として第1
実施例である単一パルス形レーザ光のレーザパワー測定
装置10、または第2実施例である繰返しパルス形レーザ
光のレーザパワー測定装置11に入力することによって、
実際の出射レーザ光に応じたレーザパワーをリアルタイ
ムに測定することができる。
【0012】図4は第1,第2の各実施例の適用に係る
共通な別の構成図である。この適用で図3におけるのと
異なる点は、部分レーザ光の取り出しが、レーザ発振器
20の出力ミラー23から出射されたレーザ光から、ハーフ
ミラー24を介しておこなわれることである。すなわち、
ハーフミラー24を透過する形の部分レーザ光は、それが
単一パルス形か、繰返しパルス形かに応じて各レーザパ
ワー測定装置10,11 のいずれかによってパワー測定され
る。なお、ハーフミラー24で反射される他のレーザ光が
加工用である。
【0013】図1は第1,第2の各実施例の構成を示す
共通なブロック図である。図1において、第1実施例と
第2実施例との違いは積分器にある。すなわち、積分器
3が第1実施例に、積分器8が第2実施例に対応し、そ
の他のブロックは第1,第2の各実施例に共通である。
さて、1は入力される部分レーザ光を抑制するフィル
タ、2はそのレーザ光の強度を求める光検出器、3,8
はいずれもレーザ光強度を時間について積分する積分器
(詳しい内容は後述する)、4は光検出器2の出力を所
定しきい値と比較する比較器、5は比較器4の出力の立
ち上がり,立ち下がりの各時期を検出する時期検出器、
6は変換器、7は表示器である。なお、第1実施例の積
分器3は、部分レーザ光が単一パルス形であるから、そ
の単一パルス形レーザ光の強度を時間について積分して
パワーを求め、その後リセットをおこなう。第2実施例
の積分器3は、部分レーザ光が繰返しパルス形であるか
ら、その繰返しパルス形レーザ光の強度を単位時間だけ
時間について積分してパワーを求め、その後リセットを
おこなう。
【0014】第1実施例の動作について、図1, 図2を
参照しながら説明する。なお、図2は第1実施例の各信
号のタイムチャートで、図1 に付けた〜の各信号
が、時間軸Tを共通にして示される。図3の全反射ミラ
ー22の中心穴を通して導出された部分レーザ光、または
図4 のハーフミラー24を介して導出された部分レーザ光
は、フィルタ1によって適当なレベルに抑制され、光検
出器2によって光強度が検出される。この光強度に係る
信号の時間的特性は、図2 のを付けた特性図で示さ
れる。この光強度は、積分器3により時間について積分
されるが、その積分に係る時間領域の規定を比較器4,
時期検出器5がおこなう。つまり、光検出器2の出力
が、比較器4によって所定しきい値と比較され、所定し
きい値以上の光強度の始点と終点、言いかえれば光強度
の時間幅が求められる。比較器4 の出力信号のタイム
チャートは、図2 のを付けたもので示され、しきい値
以上の光強度信号部分については1 に、同じくその未満
の光強度信号については0 になる。出力信号のステッ
プ状変化時点である、立ち上がり時期T1 と立ち下がり
時期T2 とが、時期検出器5 によってとして求められ
る。なお、光強度は立ち下がり側で比較的緩慢に変化す
るから、時期検出器5で、立ち下がり時期の検出は必要
であるが、逆に光強度は立ち上がり側で極めて急峻であ
るから、時期検出器5で、立ち上がり時期の検出は省略
されてもよい。さて、積分器3の出力信号の、時期T
2 における最終値が求めるべき単一パルス形レーザ光の
パワーで、変換器6によって出力値のレベル変換や、A
/D変換がおこなわれ、その結果が次の表示器7によっ
て表示される。
【0015】第2実施例においては、積分器8によっ
て、部分レーザ光である繰返しパルス形レーザ光の強度
が単位時間だけ時間について積分されパワーが求めら
れ、その後リセットがなされる。その時間積分のとき、
積分に係る時間領域の規定が比較器4,時期検出器5に
よっておこなわれるのは第1実施例のときと同様であ
る。ただ、単位時間中に複数個のパルスが存在するか
ら、各パルスについて時間領域が規制される点が異な
る。なお、時期検出器5で、立ち上がり時期の検出は省
略されてもよいことも第1実施例のときと同様である。
【0016】ところで、図1において、各積分器3,8
による積分のとき、もともと光強度はパルス状であるか
ら、とくに比較器4と時期検出器5とを用いて、積分に
係る時間領域の定める必要は必ずしもない。しかし、比
較器4と時期検出器5とを用いて、積分に係る時間領域
を明確に定めた方がパワー測定が正確かつ容易になる効
果がある。
【0017】
【発明の効果】請求項1,3ないし6のいずれかの項に
係るレーザパワー測定装置では、光検出器によって、レ
ーザ発振器の単一パルス形出射レーザ光に応じて取り出
される部分レーザ光の強度が求められ、次に積分器によ
って、部分レーザ光強度が時間について積分され、この
積分値に基づいてレーザ発振器の単一パルス形の出射レ
ーザ光のパワーが求められる。また、請求項2ないし6
のいずれかの項に係るレーザパワー測定装置では、光検
出器によって、レーザ発振器の繰返しパルス形出射レー
ザ光に応じて取り出される部分レーザ光の強度が求めら
れ、次に積分器によって、部分レーザ光強度が単位時間
だけ時間について積分され、この積分値に基づいてレー
ザ発振器の繰返しパルス形の出射レーザ光のパワーが求
められる。したがって、実際に出射されるときの、単一
パルス形,繰返しパルス形の各レーザ光のパワーをリア
ルタイムに測定することができ、その結果、とくに加工
用ではその最適条件が得られ、目的に適合させることが
できる。
【0018】とくに請求項3に係るレーザパワー測定装
置では、積分に係る時間領域が明確に定められるため、
測定が正確かつ容易におこなわれる。とくに請求項4に
係るレーザパワー測定装置では、同一光検出器を用い
て、パワー測定範囲が変更可能で測定上便利である。と
くに請求項5または6に係るレーザパワー測定装置で
は、部分レーザ光取り出しの方式に係る選択肢が増して
測定上便利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第1,第2の各実施例の共通なブ
ロック図
【図2】第1実施例における各信号のタイムチャート
【図3】第1,第2の各実施例の適用に係る共通な一構
成図
【図4】第1,第2の各実施例の適用に係る共通な別の
構成図
【符号の説明】
1 フィルタ 2 光検出器 3 積分器 4 比較器 5 時期検出器 6 変換器 7 表示器 8 積分器 10,11 レーザパワー測定装置 20 レーザ発振器 21 YAGレーザロッド 22 全反射ミラー 23 出力ミラー 24 ハーフミラー

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レーザ発振器の単一パルス形出射レーザ光
    に応じて取り出される部分レーザ光の強度を求める光検
    出器と;この光検出器の出力である部分レーザ光強度を
    時間について積分する積分器と;を備え、この積分器の
    出力に基づいて前記レーザ発振器の出射レーザ光のパワ
    ーを求める構成にしたことを特徴とするレーザパワー測
    定装置。
  2. 【請求項2】レーザ発振器の繰返しパルス形出射レーザ
    光に応じて取り出される部分レーザ光の強度を求める光
    検出器と;この光検出器の出力である部分レーザ光強度
    を単位時間だけ時間について積分する積分器と;を備
    え、この積分器の出力に基づいて前記レーザ発振器の出
    射レーザ光のパワーを求める構成にしたことを特徴とす
    るレーザパワー測定装置。
  3. 【請求項3】請求項1または2に記載の装置において、
    光検出器の出力と所定しきい値とを比較する比較器と、
    この比較器の出力の立ち上がり,立ち下がりの各時期を
    うち少なくとも立ち下がり時期を検出し、これに基づい
    て前記積分器の積分に係る時間領域が定められる時期検
    出器とを備えることを特徴とするレーザパワー測定装
    置。
  4. 【請求項4】請求項1ないし3のいずれかの項に記載の
    装置において、光検出器の前段に部分レーザ光を抑制し
    て透過させるフィルタを備えることを特徴とするレーザ
    パワー測定装置。
  5. 【請求項5】請求項1ないし4のいずれかの項に記載の
    装置において、部分レーザ光は、レーザ発振器の全反射
    ミラーの透過光として取り出されるレーザ光であること
    を特徴とするレーザパワー測定装置。
  6. 【請求項6】請求項1ないし4のいずれかの項に記載の
    装置において、部分レーザ光は、レーザ発振器の出射レ
    ーザ光がビームスプリッタによって分岐されるレーザ光
    であることを特徴とするレーザパワー測定装置。
JP11649192A 1992-05-11 1992-05-11 レーザパワー測定装置 Pending JPH05315671A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109921274A (zh) * 2019-04-17 2019-06-21 大族激光科技产业集团股份有限公司 激光器光路的保护电路及保护方法

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