JP2002198600A - レーザ出力モニタ - Google Patents
レーザ出力モニタInfo
- Publication number
- JP2002198600A JP2002198600A JP2000392423A JP2000392423A JP2002198600A JP 2002198600 A JP2002198600 A JP 2002198600A JP 2000392423 A JP2000392423 A JP 2000392423A JP 2000392423 A JP2000392423 A JP 2000392423A JP 2002198600 A JP2002198600 A JP 2002198600A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- output
- reflection mirror
- mirror
- total reflection
- 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
Links
Landscapes
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 温度変化が生じても安定したレーザ出力が得
られるレーザ出力モニタを提供すること。 【解決手段】 レーザ媒質の両端側に全反射ミラー４お
よび出力ミラー５を相互に対峙するように配設してなる
レーザ発振ユニットの前記全反射ミラー４の背部に位置
し、前記全反射ミラー４を通過するレーザ光の出力を検
出する出力パワーモニタ用センサを有するレーザ出力モ
ニタにおいて、モニタ対象のレーザ光波長領域における
前記全反射ミラー４の透過率が、温度変化に対してほと
んど変動しなくなるように前記全反射ミラー４を形成し
たことを特徴とする。
られるレーザ出力モニタを提供すること。 【解決手段】 レーザ媒質の両端側に全反射ミラー４お
よび出力ミラー５を相互に対峙するように配設してなる
レーザ発振ユニットの前記全反射ミラー４の背部に位置
し、前記全反射ミラー４を通過するレーザ光の出力を検
出する出力パワーモニタ用センサを有するレーザ出力モ
ニタにおいて、モニタ対象のレーザ光波長領域における
前記全反射ミラー４の透過率が、温度変化に対してほと
んど変動しなくなるように前記全反射ミラー４を形成し
たことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ発振ユニッ
トからの出力を測定したり、制御したりするために用い
られるレーザ出力モニタに係り、特に、全反射ミラーの
背部に位置するパワーモニタ用センサへのレーザ光量の
温度による変動を少なくするための全反射ミラーを改良
したレーザ出力モニタに関する。
トからの出力を測定したり、制御したりするために用い
られるレーザ出力モニタに係り、特に、全反射ミラーの
背部に位置するパワーモニタ用センサへのレーザ光量の
温度による変動を少なくするための全反射ミラーを改良
したレーザ出力モニタに関する。
【０００２】
【従来の技術】まず、本発明のレーザ出力モニタが使用
されるレーザ機器の一例としてのレーザ溶接装置を図５
により説明する。
されるレーザ機器の一例としてのレーザ溶接装置を図５
により説明する。
【０００３】図５において、レーザ溶接装置１の内部に
は、レーザ媒質としてＮｄ：ＹＡＧ結晶からなるＹＡＧ
ロッド２が収容されており、このＹＡＧロッド２の近傍
には、ＹＡＧロッド２中の原子を光励起させるための、
例えば、Ｘｅフラッシュランプなどの励起ランプ３がＹ
ＡＧロッド２と平行に配設されている。なお、励起ラン
プ３の代わりに半導体レーザを使用するようにしてもよ
い。
は、レーザ媒質としてＮｄ：ＹＡＧ結晶からなるＹＡＧ
ロッド２が収容されており、このＹＡＧロッド２の近傍
には、ＹＡＧロッド２中の原子を光励起させるための、
例えば、Ｘｅフラッシュランプなどの励起ランプ３がＹ
ＡＧロッド２と平行に配設されている。なお、励起ラン
プ３の代わりに半導体レーザを使用するようにしてもよ
い。
【０００４】前記ＹＡＧロッド２の一端側には、全反射
ミラー４がＹＡＧロッド２の端面に対して所定間隔を有
するように配設されており、ＹＡＧロッド２の他端側に
は、半透過性の出力ミラー５がＹＡＧロッド２の端面に
対して所定間隔を有するとともに前記全反射ミラー４に
対峙するように配設されている。前記ＹＡＧロッド２、
励起ランプ３、全反射ミラー４および出力ミラー５など
は、レーザ発振ユニットを構成している。
ミラー４がＹＡＧロッド２の端面に対して所定間隔を有
するように配設されており、ＹＡＧロッド２の他端側に
は、半透過性の出力ミラー５がＹＡＧロッド２の端面に
対して所定間隔を有するとともに前記全反射ミラー４に
対峙するように配設されている。前記ＹＡＧロッド２、
励起ランプ３、全反射ミラー４および出力ミラー５など
は、レーザ発振ユニットを構成している。
【０００５】前記ＹＡＧロッド２の両端側であって、Ｙ
ＡＧロッド２と全反射ミラー４および出力ミラー５との
間には、それぞれシャッタ６ａ，６ｂが配設されてい
る。このシャッタ６ａ，６ｂは、レーザ溶接装置１を稼
働する場合に開かれるものであり、シャッタ６ａ，６ｂ
が開いた状態で、励起ランプ３を閃光点灯させることに
よりレーザ媒質であるＹＡＧロッド２を励起して、光を
放出させるようになっている。この光は、出力ミラー５
と全反射ミラー４との間で共振して増幅し、出力ミラー
５からレーザ光ＬＢとして出力される。
ＡＧロッド２と全反射ミラー４および出力ミラー５との
間には、それぞれシャッタ６ａ，６ｂが配設されてい
る。このシャッタ６ａ，６ｂは、レーザ溶接装置１を稼
働する場合に開かれるものであり、シャッタ６ａ，６ｂ
が開いた状態で、励起ランプ３を閃光点灯させることに
よりレーザ媒質であるＹＡＧロッド２を励起して、光を
放出させるようになっている。この光は、出力ミラー５
と全反射ミラー４との間で共振して増幅し、出力ミラー
５からレーザ光ＬＢとして出力される。
【０００６】また、前記出力ミラー５の出力側には、出
力ミラー５からのレーザ光ＬＢをレンズ系７に向けて反
射するミラー８が配設されており、このレンズ系７の出
力側には、光ファイバ９の一端部が接続されている。こ
の光ファイバ９の他端部には、内部に集光レンズ１０が
収容された出射ユニット１１が接続されており、前記レ
ンズ系７から光ファイバ９を介して送られて出射ユニッ
ト１１の集光レンズ１０により集光されて出力されるレ
ーザ光ＬＢを被溶接部材Ｗに照射して被溶接部材Ｗの溶
接を行なうようになっている。
力ミラー５からのレーザ光ＬＢをレンズ系７に向けて反
射するミラー８が配設されており、このレンズ系７の出
力側には、光ファイバ９の一端部が接続されている。こ
の光ファイバ９の他端部には、内部に集光レンズ１０が
収容された出射ユニット１１が接続されており、前記レ
ンズ系７から光ファイバ９を介して送られて出射ユニッ
ト１１の集光レンズ１０により集光されて出力されるレ
ーザ光ＬＢを被溶接部材Ｗに照射して被溶接部材Ｗの溶
接を行なうようになっている。
【０００７】さらに、前記全反射ミラー４は、全レーザ
光量の９９．７％程度を反射するのに対し、約０．２％
のレーザ光ＬＢを透過するように形成されている。な
お、残りの０．１％は散乱や吸収により損なわれてしま
う。前記全反射ミラー４の背部には、全反射ミラー４を
透過したレーザ光ＬＢを反射するミラー１２を介して全
反射ミラー４からのレーザ光ＬＢを受光するパワーモニ
タ用センサ１３が配設されている。このパワーモニタ用
センサ１３は、前記全反射ミラー４を透過したレーザ光
ＬＢの光量を検出し、この光量を本レーザ溶接装置１の
各種の制御をつかさどる制御装置１４に出力して、制御
装置１４におけるフィードバック信号として使用させる
ようになっている。
光量の９９．７％程度を反射するのに対し、約０．２％
のレーザ光ＬＢを透過するように形成されている。な
お、残りの０．１％は散乱や吸収により損なわれてしま
う。前記全反射ミラー４の背部には、全反射ミラー４を
透過したレーザ光ＬＢを反射するミラー１２を介して全
反射ミラー４からのレーザ光ＬＢを受光するパワーモニ
タ用センサ１３が配設されている。このパワーモニタ用
センサ１３は、前記全反射ミラー４を透過したレーザ光
ＬＢの光量を検出し、この光量を本レーザ溶接装置１の
各種の制御をつかさどる制御装置１４に出力して、制御
装置１４におけるフィードバック信号として使用させる
ようになっている。
【０００８】また、前記ＹＡＧロッド２は、高出力レー
ザを得たいときに使用されるものであるから、励起ラン
プ３に電源１５から高電力が入力され、これに伴って励
起ランプ３およびＹＡＧロッド２が高温に昇温すること
になる。そこで、この昇温を防ぐためにＹＡＧロッド２
と励起ランプ３とを冷却するためのクーラ１６が配設さ
れている。なお、励起ランプ３の代わりに半導体レーザ
を使用する場合は半導体レーザを冷却することになる。
ザを得たいときに使用されるものであるから、励起ラン
プ３に電源１５から高電力が入力され、これに伴って励
起ランプ３およびＹＡＧロッド２が高温に昇温すること
になる。そこで、この昇温を防ぐためにＹＡＧロッド２
と励起ランプ３とを冷却するためのクーラ１６が配設さ
れている。なお、励起ランプ３の代わりに半導体レーザ
を使用する場合は半導体レーザを冷却することになる。
【０００９】前述した一般的なレーザ溶接装置１を稼働
する場合には、シャッタ６ａ，６ｂを開いておく。そし
て、励起ランプ３を閃光点灯させることによりＹＡＧロ
ッド２内のレーザ媒質を励起して、光を放出させる。こ
の光は、出力ミラー５と全反射ミラー４とからなる共振
器の間で共振して増幅され、出力ミラー５からレーザ光
ＬＢが出力される。この出力ミラー５から出力されたレ
ーザ光ＬＢは、ミラー８により反射されてレンズ系７に
送られ、光ファイバ９を介して出射ユニット１１に送ら
れる。そして、このレーザ光ＬＢを集光レンズ１０によ
り集光して被溶接部材Ｗに照射することにより被溶接部
材Ｗの溶接を行なう。
する場合には、シャッタ６ａ，６ｂを開いておく。そし
て、励起ランプ３を閃光点灯させることによりＹＡＧロ
ッド２内のレーザ媒質を励起して、光を放出させる。こ
の光は、出力ミラー５と全反射ミラー４とからなる共振
器の間で共振して増幅され、出力ミラー５からレーザ光
ＬＢが出力される。この出力ミラー５から出力されたレ
ーザ光ＬＢは、ミラー８により反射されてレンズ系７に
送られ、光ファイバ９を介して出射ユニット１１に送ら
れる。そして、このレーザ光ＬＢを集光レンズ１０によ
り集光して被溶接部材Ｗに照射することにより被溶接部
材Ｗの溶接を行なう。
【００１０】一方、前記全反射ミラー４においてレーザ
光ＬＢが反射する際、微量のレーザ光ＬＢが全反射ミラ
ー４を透過してミラー１２において反射した後、パワー
モニタ用センサ１３に入力される。すると、このパワー
モニタ用センサ１３は、前記全反射ミラー４を透過した
レーザ光ＬＢの光量を検出し、この検出したレーザ光量
を制御装置１４に出力する。そして、この制御装置１４
は、このパワーモニタ用センサ１３が検出したレーザ光
量をフィードバック信号として使用し、レーザ溶接装置
１の出力を制御するようになっている。
光ＬＢが反射する際、微量のレーザ光ＬＢが全反射ミラ
ー４を透過してミラー１２において反射した後、パワー
モニタ用センサ１３に入力される。すると、このパワー
モニタ用センサ１３は、前記全反射ミラー４を透過した
レーザ光ＬＢの光量を検出し、この検出したレーザ光量
を制御装置１４に出力する。そして、この制御装置１４
は、このパワーモニタ用センサ１３が検出したレーザ光
量をフィードバック信号として使用し、レーザ溶接装置
１の出力を制御するようになっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記全反射
ミラー４は、図６に示すように、石英などからなる基板
２０上にＡｌ、Ａｕ、Ａｇなどの金属やＭｇＦ２ 、Ｚ
ｎＳなどの誘電体からなる被膜２１を電子ビームによる
蒸着により積層して構成されている。この被膜２１は、
結晶化してはいるが安定した結晶化ではなく、膜厚数千
Å程度のきわめて薄い膜厚とされている。
ミラー４は、図６に示すように、石英などからなる基板
２０上にＡｌ、Ａｕ、Ａｇなどの金属やＭｇＦ２ 、Ｚ
ｎＳなどの誘電体からなる被膜２１を電子ビームによる
蒸着により積層して構成されている。この被膜２１は、
結晶化してはいるが安定した結晶化ではなく、膜厚数千
Å程度のきわめて薄い膜厚とされている。
【００１２】この方法について説明すると、るつぼ２２
中に被膜２１の材料である蒸着材としての金属や誘電体
を投入して電子ビーム２３により蒸着材を加熱すると、
この蒸着材が蒸発してるつぼ２２の上方に配設されてい
る石英製などの基板２０の方向に１ｅＶ未満の弱いエネ
ルギを有する蒸気流２４として上昇して基板２０の下表
面２０ａに付着することにより前記被膜２１が形成され
る。
中に被膜２１の材料である蒸着材としての金属や誘電体
を投入して電子ビーム２３により蒸着材を加熱すると、
この蒸着材が蒸発してるつぼ２２の上方に配設されてい
る石英製などの基板２０の方向に１ｅＶ未満の弱いエネ
ルギを有する蒸気流２４として上昇して基板２０の下表
面２０ａに付着することにより前記被膜２１が形成され
る。
【００１３】しかしながら、このような構成の全反射ミ
ラー４は、被膜２１が温度変化の影響を受けてレーザ光
ＬＢの透過量に変化を生じることになる。このため、Ｙ
ＡＧロッド２からのレーザ光ＬＢの出力が一定であって
も、レーザ光ＬＢの発振に伴う全反射ミラー４の基板２
０や被膜２１の温度上昇や全反射ミラー４の周囲環境温
度の変化により全反射ミラー４を透過するレーザ光量に
変化を生じることになってしまう。
ラー４は、被膜２１が温度変化の影響を受けてレーザ光
ＬＢの透過量に変化を生じることになる。このため、Ｙ
ＡＧロッド２からのレーザ光ＬＢの出力が一定であって
も、レーザ光ＬＢの発振に伴う全反射ミラー４の基板２
０や被膜２１の温度上昇や全反射ミラー４の周囲環境温
度の変化により全反射ミラー４を透過するレーザ光量に
変化を生じることになってしまう。
【００１４】すると、前記全反射ミラー４を透過してパ
ワーモニタ用センサ１３に入力されるレーザ光量も当然
のことながら変化してしまい、このパワーモニタ用セン
サ１３が検出するレーザ光量が変化することになる。こ
の結果、パワーモニタ用センサ１３が検出したレーザ光
量を入力される制御装置１４は、実際と異なるレーザ出
力でレーザ溶接装置１が稼働されていると認識し、フィ
ードバック制御の際に所望のレーザ出力に設定すること
ができなくなってしまう。
ワーモニタ用センサ１３に入力されるレーザ光量も当然
のことながら変化してしまい、このパワーモニタ用セン
サ１３が検出するレーザ光量が変化することになる。こ
の結果、パワーモニタ用センサ１３が検出したレーザ光
量を入力される制御装置１４は、実際と異なるレーザ出
力でレーザ溶接装置１が稼働されていると認識し、フィ
ードバック制御の際に所望のレーザ出力に設定すること
ができなくなってしまう。
【００１５】そして、実験結果によると全反射ミラー４
を透過するレーザ光の透過量が温度変化に伴って変化す
るものであった。具体的には、この変化を模式的に表す
図８に示すように、ある温度の時の透過率特性は曲線Ａ
のようになっていたミラーが、温度変化後は曲線Ａ’で
示す透過率特性となり、ＹＡＧレーザ光の波長である１
０６４ｎｍ波長領域におけるミラーの透過率がＴから
Ｔ’に変動してしまっていた。この透過率ＴからＴ’へ
の変動量を測定することは困難であるため、透過率の特
性を表す曲線Ａが曲線Ａ’まで移動した距離（シフト
量）を測定し、波長シフト量として算出したところ、従
来は０．１〜０．５％［（変動量／ＹＡＧレーザ光波長
１０６４ｎｍ）×１００により算出］も変動することが
分かっている。
を透過するレーザ光の透過量が温度変化に伴って変化す
るものであった。具体的には、この変化を模式的に表す
図８に示すように、ある温度の時の透過率特性は曲線Ａ
のようになっていたミラーが、温度変化後は曲線Ａ’で
示す透過率特性となり、ＹＡＧレーザ光の波長である１
０６４ｎｍ波長領域におけるミラーの透過率がＴから
Ｔ’に変動してしまっていた。この透過率ＴからＴ’へ
の変動量を測定することは困難であるため、透過率の特
性を表す曲線Ａが曲線Ａ’まで移動した距離（シフト
量）を測定し、波長シフト量として算出したところ、従
来は０．１〜０．５％［（変動量／ＹＡＧレーザ光波長
１０６４ｎｍ）×１００により算出］も変動することが
分かっている。
【００１６】そこで、室温を徐々にではなく所定時間ご
とに急速に上昇させるようにして０〜５０℃まで変化さ
せたところ、図７に示すように、不正確なフィードバッ
ク制御がかけられてしまって、実際のレーザ出力は、上
昇と下降を繰り返す不安定なものとなっていた。このた
め、レーザ溶接装置１においては、レーザ出力が安定し
ないため、溶接状態が不均一になったりするおそれがあ
った。このレーザ出力の変動の許容範囲は、個々の条件
において異なってはいるが、一応の目安として５００Ｗ
出力が１０Ｗ変動すると加工不良となるおそれがある。
とに急速に上昇させるようにして０〜５０℃まで変化さ
せたところ、図７に示すように、不正確なフィードバッ
ク制御がかけられてしまって、実際のレーザ出力は、上
昇と下降を繰り返す不安定なものとなっていた。このた
め、レーザ溶接装置１においては、レーザ出力が安定し
ないため、溶接状態が不均一になったりするおそれがあ
った。このレーザ出力の変動の許容範囲は、個々の条件
において異なってはいるが、一応の目安として５００Ｗ
出力が１０Ｗ変動すると加工不良となるおそれがある。
【００１７】本発明は、このような点に鑑み、温度変化
が生じても安定したレーザ出力が得られるレーザ出力モ
ニタを提供することを目的としている。
が生じても安定したレーザ出力が得られるレーザ出力モ
ニタを提供することを目的としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため請求項１に係る本発明のレーザ出力モニタの特徴
は、レーザ発振ユニットにおける全反射ミラーをモニタ
対象のレーザ光波長領域における前記全反射ミラーの透
過率が、温度変化に対してほとんど変動しなくなるよう
に形成した点にある。そして、このような構成を採用し
たことにより、温度変化が生じても正確にレーザ出力を
測定することができ、パワーフィードバックタイプのレ
ーザ装置などにおいては安定したレーザ出力を得ること
ができるので、良好な機械工作などを行うことができ
る。
ため請求項１に係る本発明のレーザ出力モニタの特徴
は、レーザ発振ユニットにおける全反射ミラーをモニタ
対象のレーザ光波長領域における前記全反射ミラーの透
過率が、温度変化に対してほとんど変動しなくなるよう
に形成した点にある。そして、このような構成を採用し
たことにより、温度変化が生じても正確にレーザ出力を
測定することができ、パワーフィードバックタイプのレ
ーザ装置などにおいては安定したレーザ出力を得ること
ができるので、良好な機械工作などを行うことができ
る。
【００１９】また、請求項２に係る本発明の特徴は、請
求項１における全反射ミラーの基板に積層される反射膜
をイオンビーム蒸着法により形成した点にある。このイ
オンビーム蒸着法により形成した反射膜は膜の充填密度
が高く、全反射ミラーの透過率が温度変化に対して変動
しにくくなるといった効果が得られる。
求項１における全反射ミラーの基板に積層される反射膜
をイオンビーム蒸着法により形成した点にある。このイ
オンビーム蒸着法により形成した反射膜は膜の充填密度
が高く、全反射ミラーの透過率が温度変化に対して変動
しにくくなるといった効果が得られる。
【００２０】また、請求項３に係る本発明のレーザ出力
モニタの特徴は、レーザ発振ユニットの出力ミラー側か
ら出力されたレーザ光の光路中に配置された反射ミラー
を、モニタ対象のレーザ光波長領域における前記反射ミ
ラーの透過率が、温度変化に対してほとんど変動しなく
なるように形成した点にある。そして、このような構成
を採用したことにより、温度変化が生じても正確にレー
ザ出力を測定することができ、パワーフィードバックタ
イプのレーザ装置などにおいては安定したレーザ出力を
得ることができるので、良好な機械工作などを行うこと
ができる。
モニタの特徴は、レーザ発振ユニットの出力ミラー側か
ら出力されたレーザ光の光路中に配置された反射ミラー
を、モニタ対象のレーザ光波長領域における前記反射ミ
ラーの透過率が、温度変化に対してほとんど変動しなく
なるように形成した点にある。そして、このような構成
を採用したことにより、温度変化が生じても正確にレー
ザ出力を測定することができ、パワーフィードバックタ
イプのレーザ装置などにおいては安定したレーザ出力を
得ることができるので、良好な機械工作などを行うこと
ができる。
【００２１】また、請求項４に係る本発明の特徴は、請
求項３における反射ミラーの反射膜をイオンビーム蒸着
法により形成した点にある。このイオンビーム蒸着法に
より形成した反射膜は膜の充填密度が高く、反射ミラー
の透過率が温度変化に対して変動しにくくなるといった
効果が得られる。
求項３における反射ミラーの反射膜をイオンビーム蒸着
法により形成した点にある。このイオンビーム蒸着法に
より形成した反射膜は膜の充填密度が高く、反射ミラー
の透過率が温度変化に対して変動しにくくなるといった
効果が得られる。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明のレーザ出力モニタを使用
したレーザ溶接装置の全体構成は前述した図５と同様な
ので、図示は省略する。
したレーザ溶接装置の全体構成は前述した図５と同様な
ので、図示は省略する。
【００２３】図１は本発明に係るレーザ出力モニタにお
いてパワーモニタ用センサ１３（図５）に入力されるレ
ーザ光ＬＢが透過される全反射ミラー４の製造方法を示
すものである。
いてパワーモニタ用センサ１３（図５）に入力されるレ
ーザ光ＬＢが透過される全反射ミラー４の製造方法を示
すものである。
【００２４】本発明における全反射ミラー４は、図１に
示すように、石英などからなる基板２０上に金属や誘電
体の被膜２１を電子ビームによる蒸着と同時にイオンビ
ームを基板面に照射するいわゆるイオンビーム蒸着法に
より蒸着の付着強度を高めるようにしたものである。
示すように、石英などからなる基板２０上に金属や誘電
体の被膜２１を電子ビームによる蒸着と同時にイオンビ
ームを基板面に照射するいわゆるイオンビーム蒸着法に
より蒸着の付着強度を高めるようにしたものである。
【００２５】この全反射ミラー４の製造方法についてさ
らに詳細に説明する。
らに詳細に説明する。
【００２６】るつぼ２２中に被膜２１の材料である蒸着
材としての金属や誘電体を投入して電子ビーム２３によ
り蒸着材を加熱すると、この蒸着材が蒸発してるつぼ２
２の上方に配設されている石英製などの基板２０の方向
に１ｅＶ未満の弱いエネルギを有する蒸気流２４として
上昇して基板２０の下表面２０ａに付着する。この方法
は、前述した従来のものと同様である。
材としての金属や誘電体を投入して電子ビーム２３によ
り蒸着材を加熱すると、この蒸着材が蒸発してるつぼ２
２の上方に配設されている石英製などの基板２０の方向
に１ｅＶ未満の弱いエネルギを有する蒸気流２４として
上昇して基板２０の下表面２０ａに付着する。この方法
は、前述した従来のものと同様である。
【００２７】そして、この蒸着工程時に、アルゴン、酸
素などのガスをイオン化装置２５に導入してイオン化
し、１００〜１０００ｅＶの強いエネルギのイオンビー
ム２６として前記基板２０の下表面２０ａに放射する
と、蒸着材はこの強いエネルギのイオンビーム２６によ
り膜の充填密度が大きくなりピンホールのない被膜２１
を形成することができる。
素などのガスをイオン化装置２５に導入してイオン化
し、１００〜１０００ｅＶの強いエネルギのイオンビー
ム２６として前記基板２０の下表面２０ａに放射する
と、蒸着材はこの強いエネルギのイオンビーム２６によ
り膜の充填密度が大きくなりピンホールのない被膜２１
を形成することができる。
【００２８】そして、このようにして形成された被膜２
１が基板２０上に形成されてなる全反射ミラー４を使用
した実験結果によると、温度変化に対する全反射ミラー
の透過率特性ｊを示す曲線Ａの波長シフト量は０．０４
〜０．０５％であった。なお、この値が０．０４％未満
であってもよいことはもちろんである。
１が基板２０上に形成されてなる全反射ミラー４を使用
した実験結果によると、温度変化に対する全反射ミラー
の透過率特性ｊを示す曲線Ａの波長シフト量は０．０４
〜０．０５％であった。なお、この値が０．０４％未満
であってもよいことはもちろんである。
【００２９】そこで、室温を徐々にではなく所定時間ご
とに急速に上昇させるようにして０〜５０℃まで変化さ
せたところ、図２に示すように、適正なフィードバック
制御がかけられて、本実施形態の全反射ミラー４を使用
した実際のレーザ出力は、ほとんど変化のない安定した
ものとなっていた。このため、レーザ溶接装置１におい
ては、レーザ出力が安定することにより、溶接状態が均
一で、品質を従来のものより向上することができる。
とに急速に上昇させるようにして０〜５０℃まで変化さ
せたところ、図２に示すように、適正なフィードバック
制御がかけられて、本実施形態の全反射ミラー４を使用
した実際のレーザ出力は、ほとんど変化のない安定した
ものとなっていた。このため、レーザ溶接装置１におい
ては、レーザ出力が安定することにより、溶接状態が均
一で、品質を従来のものより向上することができる。
【００３０】このように本実施形態のレーザ出力モニタ
によれば、全反射ミラー４の基板２０に積層されている
被膜２１が、温度変化の影響を受けにくく形成されてい
るので、温度変化が生じてもパワーモニタ用センサ１３
は、実際のレーザ出力を正確に検出することができ、安
定したレーザ出力を得ることができる。
によれば、全反射ミラー４の基板２０に積層されている
被膜２１が、温度変化の影響を受けにくく形成されてい
るので、温度変化が生じてもパワーモニタ用センサ１３
は、実際のレーザ出力を正確に検出することができ、安
定したレーザ出力を得ることができる。
【００３１】また、本発明は前記実施例のようなパワー
フィードバック式のレーザ装置に限らず、単に測定用と
しても用いることが可能であり、高精度な測定結果を得
ることができる。
フィードバック式のレーザ装置に限らず、単に測定用と
しても用いることが可能であり、高精度な測定結果を得
ることができる。
【００３２】更に、本発明は発振器を構成する全反射ミ
ラーからの透過光出力を検出するレーザ出力モニタに関
するものであったが、例えば図３や図４に示すように、
前記全反射ミラーとは別に発振器から出力されたレーザ
光の光路中に設けられたミラー８やミラー１７からの透
過光或いは反射光を検出して、レーザ出力をモニタする
ようにしたレーザ出力モニタにも適用可能である。その
場合、ミラー８あるいはミラー１７について前記全反射
ミラー４と同様に被膜を形成すればよい。
ラーからの透過光出力を検出するレーザ出力モニタに関
するものであったが、例えば図３や図４に示すように、
前記全反射ミラーとは別に発振器から出力されたレーザ
光の光路中に設けられたミラー８やミラー１７からの透
過光或いは反射光を検出して、レーザ出力をモニタする
ようにしたレーザ出力モニタにも適用可能である。その
場合、ミラー８あるいはミラー１７について前記全反射
ミラー４と同様に被膜を形成すればよい。
【００３３】そして更に、図３や図５に示すように、全
反射ミラー４あるいは反射ミラー８からの透過光を全反
射ミラー１２で反射させたり、更に他のミラーで反射さ
せてからセンサで検出するようにしてもよい。その場
合、前記全反射ミラー１２や前記他のミラーを前記全反
射ミラー４あるいは反射ミラー８と同様に温度変化に対
して透過率の変動が少なくなるように形成してもよいこ
とはいうまでもない。また、それらの全反射ミラー１２
などを介さずに、全反射ミラー４や反射ミラー８からの
透過光を直接センサで検出してもよい。
反射ミラー４あるいは反射ミラー８からの透過光を全反
射ミラー１２で反射させたり、更に他のミラーで反射さ
せてからセンサで検出するようにしてもよい。その場
合、前記全反射ミラー１２や前記他のミラーを前記全反
射ミラー４あるいは反射ミラー８と同様に温度変化に対
して透過率の変動が少なくなるように形成してもよいこ
とはいうまでもない。また、それらの全反射ミラー１２
などを介さずに、全反射ミラー４や反射ミラー８からの
透過光を直接センサで検出してもよい。
【００３４】なお、本発明は、前述した実施形態に限定
されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能で
ある。
されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能で
ある。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように本発明のレーザ出力
モニタは、レーザ発振ユニットにおける全反射ミラーを
モニタ対象のレーザ光波長領域における前記全反射ミラ
ーの透過率が、温度変化に対してほとんど変動しなくな
るように形成したので、温度変化が生じても正確にレー
ザ出力を測定することができ、パワーフィードバックタ
イプのレーザ装置などにおいては安定したレーザ出力を
得ることができるので、良好な機械工作などを行うこと
ができる。
モニタは、レーザ発振ユニットにおける全反射ミラーを
モニタ対象のレーザ光波長領域における前記全反射ミラ
ーの透過率が、温度変化に対してほとんど変動しなくな
るように形成したので、温度変化が生じても正確にレー
ザ出力を測定することができ、パワーフィードバックタ
イプのレーザ装置などにおいては安定したレーザ出力を
得ることができるので、良好な機械工作などを行うこと
ができる。
【００３６】また、全反射ミラーの基板に積層される反
射膜をイオンビーム蒸着法により形成することにより、
反射膜の充填密度が高く、全反射ミラーの透過率が温度
変化に対して変動しにくくなるといった効果を得ること
ができる。
射膜をイオンビーム蒸着法により形成することにより、
反射膜の充填密度が高く、全反射ミラーの透過率が温度
変化に対して変動しにくくなるといった効果を得ること
ができる。
【００３７】更に、レーザ発振ユニットの出力ミラー側
から出力されたレーザ光の光路中に配置された反射ミラ
ーを、モニタ対象のレーザ光波長領域における前記反射
ミラーの透過率が、温度変化に対してほとんど変動しな
くなるように形成したので、温度変化が生じても正確に
レーザ出力を測定することができ、パワーフィードバッ
クタイプのレーザ装置などにおいては安定したレーザ出
力を得ることができるので、良好な機械工作などを行う
ことができる。
から出力されたレーザ光の光路中に配置された反射ミラ
ーを、モニタ対象のレーザ光波長領域における前記反射
ミラーの透過率が、温度変化に対してほとんど変動しな
くなるように形成したので、温度変化が生じても正確に
レーザ出力を測定することができ、パワーフィードバッ
クタイプのレーザ装置などにおいては安定したレーザ出
力を得ることができるので、良好な機械工作などを行う
ことができる。
【００３８】また、反射ミラーの反射膜をイオンビーム
蒸着法により形成することにより、反射膜は膜の充填密
度が高く、反射ミラーの透過率が温度変化に対して変動
しにくくなるといった効果が得られる。
蒸着法により形成することにより、反射膜は膜の充填密
度が高く、反射ミラーの透過率が温度変化に対して変動
しにくくなるといった効果が得られる。
【図１】 本発明に係るレーザ出力モニタに使用される
全反射ミラーの実施形態の製造方法を示す説明図
全反射ミラーの実施形態の製造方法を示す説明図
【図２】 本発明に係るレーザ出力モニタが検出したレ
ーザ出力と温度との関係を示すグラフ
＋
ーザ出力と温度との関係を示すグラフ
＋
【図３】 レーザ出力モニタを図５とは異なる位置に設
けた場合のレーザ溶接装置を示す説明図
けた場合のレーザ溶接装置を示す説明図
【図４】 レーザ出力モニタを図３および図５とは異な
る位置に設けた場合のレーザ溶接装置を示す説明図
る位置に設けた場合のレーザ溶接装置を示す説明図
【図５】 一般的なレーザ溶接装置を示す説明図
【図６】 従来のレーザ出力モニタに使用される全反射
ミラーの実施形態の製造方法を示す説明図
ミラーの実施形態の製造方法を示す説明図
【図７】 従来のレーザ出力モニタが検出したレーザ出
力と温度との関係を示すグラフ
力と温度との関係を示すグラフ
【図８】 全反射ミラーから漏れるレーザ光の透過率が
温度変化に伴って変化することを模式的に示す説明図
温度変化に伴って変化することを模式的に示す説明図
１ レーザ溶接装置 ２ ＹＡＧロッド ３ 励起ランプ ４ 全反射ミラー ５ 出力ミラー ９ 光ファイバ １１ 出射ユニット １２ 全反射ミラー １３ パワーモニタ用センサ １４ 制御装置 １７ ミラー ２０ 基板 ２１ 被膜
Claims (4)
- 【請求項１】 レーザ媒質の両端側に全反射ミラーおよ
び出力ミラーを相互に対峙するように配設してなるレー
ザ発振ユニットの前記全反射ミラーの背部に位置し、前
記全反射ミラーを通過するレーザ光の出力を検出する出
力パワーモニタ用センサを有するレーザ出力モニタにお
いて、 モニタ対象のレーザ光波長領域における前記全反射ミラ
ーの透過率が、温度変化に対してほとんど変動しなくな
るように前記全反射ミラーを形成したことを特徴とする
レーザ出力モニタ。 - 【請求項２】 前記全反射ミラーの基板に積層される反
射膜をイオンビーム蒸着法により形成したことを特徴と
する請求項１に記載のレーザ出力モニタ。 - 【請求項３】 レーザ媒質の両端側に全反射ミラーおよ
び出力ミラーを配設してなるレーザ発振ユニットの前記
出力ミラー側から出力されたレーザ光の光路中に反射ミ
ラーを配置し、前記反射ミラーからの透過光あるいは反
射光の出力を検出する出力パワーモニタ用センサを有す
るレーザ出力モニタにおいて、 モニタ対象のレーザ光波長領域における前記反射ミラー
の透過率が、温度変化に対してほとんど変動しなくなる
ように前記反射ミラーを形成したことを特徴とするレー
ザ出力モニタ。 - 【請求項４】 前記反射ミラーの反射膜をイオンビーム
蒸着法により形成したことを特徴とする請求項３に記載
のレーザ出力モニタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000392423A JP2002198600A (ja) | 2000-12-25 | 2000-12-25 | レーザ出力モニタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000392423A JP2002198600A (ja) | 2000-12-25 | 2000-12-25 | レーザ出力モニタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002198600A true JP2002198600A (ja) | 2002-07-12 |
Family
ID=18858417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000392423A Pending JP2002198600A (ja) | 2000-12-25 | 2000-12-25 | レーザ出力モニタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002198600A (ja) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63226089A (ja) * | 1986-10-23 | 1988-09-20 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ出力制御装置 |
| JPS63257283A (ja) * | 1987-04-14 | 1988-10-25 | Fuji Photo Film Co Ltd | ガスレ−ザのパワ−モニタ方法 |
| JPH09327783A (ja) * | 1996-06-11 | 1997-12-22 | Nec Corp | 外部シャッタユニット |
| JPH112708A (ja) * | 1997-06-11 | 1999-01-06 | Canon Inc | レーザ用ミラーおよびその製造方法 |
| JPH11101903A (ja) * | 1997-09-29 | 1999-04-13 | Nikon Corp | エキシマレーザ用高反射鏡 |
| JPH11305035A (ja) * | 1998-04-27 | 1999-11-05 | Fujitsu Ltd | 温度依存性のない多層膜フィルタとその製造方法 |
| JPH11326634A (ja) * | 1998-05-13 | 1999-11-26 | Asahi Optical Co Ltd | 光学多層薄膜および光学多層薄膜の製造方法 |
-
2000
- 2000-12-25 JP JP2000392423A patent/JP2002198600A/ja active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63226089A (ja) * | 1986-10-23 | 1988-09-20 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ出力制御装置 |
| JPS63257283A (ja) * | 1987-04-14 | 1988-10-25 | Fuji Photo Film Co Ltd | ガスレ−ザのパワ−モニタ方法 |
| JPH09327783A (ja) * | 1996-06-11 | 1997-12-22 | Nec Corp | 外部シャッタユニット |
| JPH112708A (ja) * | 1997-06-11 | 1999-01-06 | Canon Inc | レーザ用ミラーおよびその製造方法 |
| JPH11101903A (ja) * | 1997-09-29 | 1999-04-13 | Nikon Corp | エキシマレーザ用高反射鏡 |
| JPH11305035A (ja) * | 1998-04-27 | 1999-11-05 | Fujitsu Ltd | 温度依存性のない多層膜フィルタとその製造方法 |
| JPH11326634A (ja) * | 1998-05-13 | 1999-11-26 | Asahi Optical Co Ltd | 光学多層薄膜および光学多層薄膜の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4677392B2 (ja) | パルスレーザ熱処理装置とその制御方法 | |
| JP5435930B2 (ja) | レーザ加工装置 | |
| JP2010103499A (ja) | 極端紫外光源装置および極端紫外光生成方法 | |
| JP6521870B2 (ja) | レーザ装置 | |
| KR101233506B1 (ko) | 레이저 발진기 내 출사미러의 열화상태 측정방법 및 레이저 가공장치 | |
| WO2015012099A1 (ja) | レーザシステム、極端紫外光生成システム及びレーザ装置の制御方法 | |
| TW201433393A (zh) | 雷射加工裝置及雷射加工方法 | |
| JP2000205966A (ja) | 真空紫外レ―ザの波長測定装置 | |
| WO2016170643A1 (ja) | レーザ装置、及び計測装置 | |
| US6768762B2 (en) | High repetition rate UV excimer laser | |
| JP4832730B2 (ja) | 励起用半導体レーザ装置 | |
| JP2004039767A (ja) | Ｍｏｐａ式又は注入同期式レーザ装置 | |
| US20190239330A1 (en) | Laser device and extreme ultraviolet light generation device | |
| JP2002198600A (ja) | レーザ出力モニタ | |
| US6839374B2 (en) | Barium fluoride high repetition rate UV excimer laser | |
| WO2001004698A1 (fr) | Laser destine a l'usinage laser | |
| JP2006045598A (ja) | 配管の残留応力改善装置 | |
| EP1410475B1 (en) | Optical feedback system | |
| JP2003214949A (ja) | モニタ装置及び紫外線レーザ装置 | |
| JP4225121B2 (ja) | レーザアニーリング方法および装置 | |
| JP2009036706A (ja) | 光学材料のレーザ損傷耐性推定方法及びレーザ損傷耐性推定装置 | |
| JPH0246787A (ja) | パルス発振固体レーザ装置 | |
| JP2009015040A (ja) | レーザ光第２高調波発生装置 | |
| JP6697108B2 (ja) | レーザ装置及び極端紫外光生成システム | |
| US20230311247A1 (en) | Laser machining method and laser machining system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071221 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091222 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100119 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100323 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100601 |