DE3830361A1

DE3830361A1 - Laser using gas-discharge lamps for supply of energy - feeds laser-active medium, with AC mains connected directly to lamps or via AC-DC mains unit with fixed or adjustable frequency

Info

Publication number: DE3830361A1
Application number: DE3830361A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing Ruf; Udo Dipl Ing Barton
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1988-09-07
Filing date: 1988-09-07
Publication date: 1990-03-15

Abstract

The laser has energy supplied to the laser-active medium (12) e.g. Nd. YAG laser by gas-discharge lamps (10) to supply light to the optical fibre. The gas-discharge lamps are connected to AC mins through a controller (14), the produced laser-beam frequency being twice mains frequency. Gas-discharge lamps can alternatively be connected to AC mains through an AC/DC unit, whose DC output is converted to square DC-pulses in a chopper unit (17) with fixed or adjustable frequency. USE/ADVANTAGE - laser without extensive expenditure on rectification used in medicine with light fed through the optical fibre to the operating area.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lasergerät, dessen laseraktives Medium durch Gasentladungslampen mit Energie versorgt wird gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a laser device, the laser-active medium is supplied with energy by gas discharge lamps according to the generic term of claim 1.

Solche Lasergeräte sind in den verschiedensten Ausführungsformen bekannt. Allen diesen Geräten ist gemeinsam, daß sie einen z.T. nicht unbeträcht lichen Gleichricht- und Siebaufwand erfordern.Such laser devices are known in a wide variety of embodiments. All these devices have in common that they partly not neglected require rectification and sieving.

Durch die Anmelderin ist ein für medizinische Zwecke verwendbarer Neodym- YAG-Festkörper-Dauerstrichlaser bekannt, dessen Licht über einen Lichtlei ter ins Operationsfeld geleitet wird. Aber auch hier ist noch der Gleich richt- bzw. Siebaufwand erforderlich.The applicant has approved a neodymium YAG solid-state continuous wave laser known, the light via a Lichtlei ter is led into the surgical field. But here, too, is the same Straightening or sieving effort required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lasergerät der eingangs ge nannten Art zu schaffen bei dem der Gleichricht- und Siebaufwand nicht mehr oder nicht in dem bisherigen Umfang erforderlich ist und gleichzeitig eine Lebenszeitverlängerung der Lampen erzielt wird.The invention is based, a laser device of the beginning ge mentioned type to create in which the rectification and sieving effort is not more or not to the extent necessary and at the same time a lifetime extension of the lamps is achieved.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. In den Unteransprüchen sind Weiterbildungen und Ausgestaltungen angegeben. In der Beschreibung sind Ausführungsbeispiele erläutert und in den Figuren der Zeichnung skizziert. Es zeigen:This object is achieved by the measures specified in claim 1. Further developments and refinements are specified in the subclaims. Exemplary embodiments are explained in the description and in the figures of the drawing. Show it:

Fig. 1 ein Schaltbild einer Ausführungsform in schematischer Darstellung, Fig. 1 is a diagram of an embodiment in a schematic representation;

Fig. 2 ein Schaltbild einer zweiten Ausführungsform in schematischer Darstellung. Fig. 2 is a circuit diagram of a second embodiment in a schematic representation.

In der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel skizziert, bei dem die Gasent ladungslampe 10 direkt über ein an sich bekanntes Regelglied 14 an das Wechselspannungsnetz AC angeschlossen ist. Dadurch hat der erzeugte Laser strahl die doppelte Frequenz der Netzfrequenz. Die Figur zeigt das Regel glied 14 über dem Phasenanschnitt am Wechselspannungsnetz AC, die Gasent ladungslampen 10, die das laseraktive Medium 12 mit Energie versorgen. Von Lampe zu Lampe führt ein Zündimpulsübertrager 13 und außerdem ist ein Kon densator 15 für den Kurzschluß des Zündimpulses angeordnet. Der bisherige technische Aufwand ist damit durch die vorgeschlagene Konzeption ganz wesentlich minimiert worden.In Fig. 1, an embodiment is outlined, in which the gas discharge lamp 10 is connected directly to the AC network AC via a known control element 14 . As a result, the laser beam generated has twice the frequency of the mains frequency. The figure shows the control element 14 above the phase gating on the AC network, the gas discharge lamps 10 , which supply the laser-active medium 12 with energy. From lamp to lamp leads an ignition pulse transmitter 13 and also a capacitor 15 is arranged for the short circuit of the ignition pulse. The previous design effort has been significantly minimized by the proposed concept.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 werden die Gasentladungslampen 10 an einem AC-Netzteil 11, 17 mit fester oder einstellbarer Frequenz der Ausgangsseite betrieben. Die Gleichspannung aus dem AC/DC-Glied 11 wird in einem Zerhacker 17 zerhackt, d.h. in Rechteckimpulse umgewandelt, und über den Trafo 16, 16 a auf die Gasentladungslampe 10 gegeben. Durch den soge nannten Übertrager 16 ist diese Ausführungsform sehr anpassungsfähig, d.h. eine leichtere Spannungsanpassung von Netz zu Lampe wird durch diese Aus gestaltung erzielt. Die Pulsfrequenz wird hier beim Zerhacker mit der Wechselspannungsfrequenz eingestellt. Sind die Frequenzen größer als l/Fluoreszenzlebensdauer, so kann ein cw-Laser betrieben werden. Für Nd:YAG-Laser beträgt die Fluoreszenzlebensdauer ca. 230µs.In the embodiment shown in FIG. 2, the gas discharge lamps 10 are operated on an AC power supply 11 , 17 with a fixed or adjustable frequency on the output side. The DC voltage from the AC / DC element 11 is chopped in a chopper 17 , ie converted into rectangular pulses, and given to the gas discharge lamp 10 via the transformer 16 , 16 a . By the so-called transformer 16 , this embodiment is very adaptable, ie an easier voltage adjustment from network to lamp is achieved by this design. The pulse frequency is set here at the chopper with the AC voltage frequency. If the frequencies are greater than 1 / fluorescence lifetime, a cw laser can be operated. For Nd: YAG lasers, the fluorescence lifetime is approx. 230µs.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist durch den Wegfall aller Gleich richt- und Siebanordnungen ein rationeller wirtschaftlicher Aufbau erzielt worden, der außerdem durch einen gleichmäßigen Abbrand die Lebensdauer der Gasentladungslampen wesentlich verlängert. Der Laserstrahl ist mit der doppelten Frequenz der Eingangsspannung gepulst und die Pulsfrequenz ist mit der Wechselspannungsfrequenz einstellbar.Due to the proposed measures, the elimination of all equals straightening and sieve arrangements achieved a rational economic structure which, moreover, is characterized by an even burn-up, the life of the Gas discharge lamps significantly extended. The laser beam is with the double the frequency of the input voltage and the pulse frequency is adjustable with the AC voltage frequency.

Claims

1. Laser device, the laser-active medium is supplied with energy by gas discharge lamps in order to supply a light guide with light, characterized in that the gas discharge lamp (s) ( 10 ) directly with or without a leading edge or via an AC / DC power supply unit ( 11 ) and a chopper with a fixed or adjustable frequency can be operated with AC voltage on the output side.

2. Laser device according to claim 1, characterized in that the gas discharge lamp (s) by means of a control element ( 14 ) are connected via a phase gating directly to the AC voltage network.

3. Laser device according to claim 1, characterized in that the DC voltage generated by the AC / DC power supply ( 11 ) is converted in a chopper ( 17 ) into rectangular pulses, the pulse frequency being manually adjustable, and via a transformer ( 16 , 16th a ) is given as an alternating voltage to the gas discharge lamp (s) ( 10 ).