JP2007027154A - High peak power output optical amplifier for light source, laser apparatus, processing apparatus, and inspection device - Google Patents
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本発明は、光源用高ピークパワー出力光増幅器、レーザ装置、加工装置、及び検査装置に関するものである。 The present invention relates to a high peak power output optical amplifier for a light source, a laser device, a processing device, and an inspection device.
レーザ光を用いて加工や検査を行う加工装置や検査装置の中には、レーザ光源から放出されるレーザ光を光ファイバを用いた増幅器(EDFA)により増幅し、必要に応じて波長変換して使用するものがある。このような装置の例は、例えば、WO2004/086121 A1号公報(特許文献1)に記載されている。 Some processing devices and inspection devices that use laser light for processing and inspection amplify the laser light emitted from the laser light source by an amplifier (EDFA) using an optical fiber, and convert the wavelength as necessary. There is something to use. An example of such an apparatus is described in, for example, WO 2004/086121 A1 (Patent Document 1).
しかしながら、EDFAにおいては、増幅後の光パルスのピークパワーが強くなると、自己位相変調や四光波混合などの非線形効果が現れるので、増幅後の光パルスのピークパワーを一定以上に強くすることができないという問題点がある。この問題に対処するために、入力パルスを色分散させることによりピークパワーを下げ、EDFAによる増幅後に色合成することにより、結果としてピークパワーの高い出力パルスを得る方法が提案されている。 However, in the EDFA, when the peak power of the amplified optical pulse becomes strong, nonlinear effects such as self-phase modulation and four-wave mixing appear, so the peak power of the amplified optical pulse cannot be increased beyond a certain level. There is a problem. In order to cope with this problem, a method has been proposed in which the peak power is lowered by chromatic dispersion of the input pulse, and color synthesis is performed after amplification by the EDFA, thereby obtaining an output pulse having a high peak power.
しかし、この方法では、増幅対象のパルスがフーリエ限界の状態でない場合に必ずしもパルスが広がって増幅前のピークパワーが下がるとは限らない。さらにこの方法では、もとのパルスの波長帯域が狭い場合、あまり効果が得られない。又、もとのパルスのスペクトル分布が変化すれば、それに合わせてチャープの状態も変化させる必要があるという問題点がある。 However, with this method, when the pulse to be amplified is not in a Fourier limit state, the pulse does not necessarily spread and the peak power before amplification does not necessarily decrease. Furthermore, this method is not very effective when the wavelength band of the original pulse is narrow. In addition, if the spectral distribution of the original pulse changes, the chirp state must be changed accordingly.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、EDFAを用いて光増幅を行う場合に、高いピークパルスの出力信号を得ることができる光増幅器、及びこの光増幅器を用いたレーザ装置、加工装置、及び検査装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and when performing optical amplification using an EDFA, an optical amplifier capable of obtaining an output signal having a high peak pulse, and a laser device using the optical amplifier, It is an object to provide a processing apparatus and an inspection apparatus.
前記課題を解決するための第1の手段は、EDFAを用いて光パルスを増幅する光増幅器であって、入力される光パルスを、1パルス毎に時系列的に擬似ランダムな光に変換する光符号化装置と、時系列的に擬似ランダムな光を増幅するEDFAと、増幅された光を復号化する、前記光符号化装置と逆の特性を有する光復号化装置とを有することを特徴とする光源用高ピークパワー出力光増幅器である。 A first means for solving the above problem is an optical amplifier that amplifies an optical pulse by using an EDFA, and converts the input optical pulse into pseudo-random light in time series for each pulse. An optical encoding device, an EDFA that amplifies pseudo-random light in time series, and an optical decoding device that decodes the amplified light and has characteristics opposite to those of the optical encoding device. A high peak power output optical amplifier for a light source.
ここで、光符号化装置とは、入力される光を、時系列的に擬似ランダム(長周期で見ると周期性があるが、長周期でみた場合の一つの周期内においてはランダムとみなせるもの)な光に変換するものであり、例えば、光ファイバ中にランダムな回折格子を形成したランダムFBG(ファイン・ブラッグ・グレーティング素子)等が周知である。これにより、入力される光パルスは、ピークが低く時間の長い擬似ランダム光に変換される。この光をEDFAにより増幅するので、EDFAから出力される光のピークは低くなる。すなわち、入力される光パルスのパワーを上げてピークを高くしたり、EDFAの増幅度を上げることができる。 Here, the optical encoding device is a device in which the input light is pseudo-random in time series (having periodicity when viewed in a long period, but can be regarded as random within one period when viewed in a long period. For example, a random FBG (fine Bragg grating element) in which a random diffraction grating is formed in an optical fiber is well known. Thereby, the input optical pulse is converted into pseudo-random light having a low peak and a long time. Since this light is amplified by EDFA, the peak of the light output from EDFA becomes low. That is, the power of the input optical pulse can be increased to increase the peak, and the amplification degree of the EDFA can be increased.
EDFAで増幅された光は、光符号化装置と逆の特性を有する光復号化装置に入力される。この光復号化装置も、例えばランダムFBGからなり、光符号化装置の出力に相当する波形の光を入力すると、光符号化装置の入力に相当する光を出力するように設計されている。よって、本手段によれば、EDFAによるピークの非線形性を避けることができるので、従来EDFAでは困難であったような、高ピーク(例えば30KW以上)のパルス光を出力として得ることができる。又、EDFAによる増幅に際して発生するノイズ成分は光復号化装置中で低減されるので、ノイズに強い光増幅器となる。さらに、元のパルス信号波形や周波数域に依存しないので、パルス幅や波長帯域を変えても、装置を変更する必要がない。 The light amplified by the EDFA is input to an optical decoding device having characteristics opposite to those of the optical encoding device. This optical decoding device is also composed of, for example, a random FBG, and is designed to output light corresponding to the input of the optical encoding device when light having a waveform corresponding to the output of the optical encoding device is input. Therefore, according to the present means, since non-linearity of the peak due to EDFA can be avoided, high peak (for example, 30 KW or more) pulsed light, which has been difficult with conventional EDFA, can be obtained as an output. Also, noise components generated during amplification by the EDFA are reduced in the optical decoding device, so that the optical amplifier is resistant to noise. Furthermore, since it does not depend on the original pulse signal waveform or frequency range, it is not necessary to change the apparatus even if the pulse width or wavelength band is changed.
前記課題を解決するための第2の手段は、EDFAを用いて光パルスを増幅する光増幅器であって、入力される光パルスを、1パルス毎に時系列的に、それぞれ異なる擬似ランダムな光に変換する複数種類の光符号化装置と、時系列的に擬似ランダムな光を増幅するEDFAと、増幅された光を復号化する、前記複数種類の光復号化装置のそれぞれに対応し、それぞれの光符号化装置と逆の特性を有する複数種類の光復号化装置と、サーキュレータとを有し、前記光復号化装置の全部は反射型光復号化装置であり、各反射型光復号化装置への入力側に、それぞれ前記サーキュレータが設けられていることを特徴とする光源用高ピークパワー出力光増幅器である。 A second means for solving the above-mentioned problem is an optical amplifier that amplifies an optical pulse using an EDFA, and the input optical pulse is converted into pseudo-random light that is different in time series for each pulse. Corresponding to each of the plurality of types of optical decoding devices, the EDFA for amplifying pseudo-random light in time series, and the plurality of types of optical decoding devices for decoding the amplified light, respectively, A plurality of types of optical decoding devices having characteristics opposite to those of the optical encoding device and a circulator, and all of the optical decoding devices are reflection type optical decoding devices, and each of the reflection type optical decoding devices A high peak power output optical amplifier for a light source, wherein each of the circulators is provided on the input side.
本手段においては、複数種類の異なる性能を有する光符号化装置を使用して、複数種類の擬似ランダムな光を発生させ、各疑似ランダム光をカプラーで合成した後、これらをFDFAで増幅する。増幅された光は、第1のサーキュレータを通り、第1の反射型光復号化装置で復号されると共に反射されて第1のサーキュレータを通って出力側に取り出される。第1の反射型光復号化装置で復号されなかった残りの光は第1の反射型光復号化装置を透過し、第2のサーキュレータを通って、第2の反射型光復号化装置で復号されると共に反射されて第2のサーキュレータを通って出力側に取り出される。以下、このような光の復号と取り出しが、反射型光復号化装置の数だけ行われる。 In this means, a plurality of types of pseudo-random light are generated by using a plurality of types of optical encoding devices having different performances, and each pseudo-random light is synthesized by a coupler and then amplified by FDFA. The amplified light passes through the first circulator, is decoded by the first reflective optical decoding device, is reflected, and is taken out to the output side through the first circulator. The remaining light that has not been decoded by the first reflective optical decoding device passes through the first reflective optical decoding device, passes through the second circulator, and is decoded by the second reflective optical decoding device. And reflected and taken out to the output side through the second circulator. Hereinafter, such light decoding and extraction are performed by the number of reflection type optical decoding devices.
前記課題を解決するための第3の手段は、EDFAを用いて光パルスを増幅する光増幅器であって、入力される光パルスを、1パルス毎に時系列的に、それぞれ異なる擬似ランダムな光に変換する複数種類の光符号化装置と、時系列的に擬似ランダムな光を増幅するEDFAと、増幅された光を復号化する、前記複数種類の光復号化装置のそれぞれに対応し、それぞれの光符号化装置と逆の特性を有する複数種類の光復号化装置と、サーキュレータとを有し、前記光復号化装置は一つを除き反射型光復号化装置、一つが透過型光復号化装置であり、前段に前記反射型光復号化装置が設けられ、各反射型光復号化装置への入力側に、それぞれ前記サーキュレータが設けられ、最終段に前記サーキュレータを介して前記透過型光復号化装置が設けられていることを特徴とする光源用高ピークパワー出力光増幅器である。 A third means for solving the above-described problem is an optical amplifier that amplifies an optical pulse using an EDFA, and the input optical pulse is converted into pseudo-random light that is different in time series for each pulse. Corresponding to each of the plurality of types of optical decoding devices, the EDFA for amplifying pseudo-random light in time series, and the plurality of types of optical decoding devices for decoding the amplified light, respectively, A plurality of optical decoding devices having characteristics opposite to those of the optical encoding device, and a circulator. The optical decoding device is a reflection type optical decoding device except for one, and one is a transmission type optical decoding device. The reflection type optical decoding device is provided in the preceding stage, the circulator is provided on the input side to each reflection type optical decoding device, and the transmission type optical decoding is provided via the circulator in the final stage. Equipment It is a light source high peak power output optical amplifier for which said being.
本手段においては、最終段に接続される復号化装置が透過型となっているだけで、本質的な作用は、前記第2の手段と変わるところがない。よって、前記第2の手段と同様の作用効果を奏する。 In this means, only the decoding device connected to the final stage is a transmissive type, and the essential operation is the same as the second means. Therefore, the same effect as the second means can be achieved.
前記課題を解決するための第4の手段は、光パルスを出力するレーザ発振部と、前記第1の手段から第3の手段のいずれかの光源用高ピークパワー出力光増幅器と、前記増幅された光パルスを波長変換する波長変換部とを有することを特徴とするレーザ装置である。 A fourth means for solving the above problems includes a laser oscillation unit that outputs an optical pulse, a high peak power output optical amplifier for a light source of any one of the first to third means, and the amplified signal. And a wavelength converter that converts the wavelength of the optical pulse.
本手段においては、大きなピーク波長を有する光の波長変換を行うことができる。 In this means, wavelength conversion of light having a large peak wavelength can be performed.
前記課題を解決するための第5の手段は、前記第4の手段のレーザ装置を有することを特徴とする加工装置である。 A fifth means for solving the above problem is a processing apparatus having the laser device of the fourth means.
本手段においては、大きなピーク波長を有する光を使用して加工を行うことができる。 In this means, processing can be performed using light having a large peak wavelength.
前記課題を解決するための第6の手段は、前記第4の手段のレーザ装置を有することを特徴とする検査装置である。 A sixth means for solving the problem is an inspection apparatus having the laser device of the fourth means.
本手段においては、大きなピーク波長を有する光を使用して検査を行うことができる。 In this means, the inspection can be performed using light having a large peak wavelength.
本発明によれば、EDFAを用いて光増幅を行う場合に、高いピークパルスの出力信号を得ることができる光増幅器、及びこの光増幅器を用いたレーザ装置、加工装置、及び検査装置を提供することができる。 According to the present invention, an optical amplifier capable of obtaining an output signal having a high peak pulse when optical amplification is performed using an EDFA, and a laser apparatus, a processing apparatus, and an inspection apparatus using the optical amplifier are provided. be able to.
以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態である光増幅器の構成の概要を示す図である。増幅される光パルスは、光符号化装置1に入力され、時系列的に擬似ランダムな光に変換される。光符号化装置1としては、前述のようにランダムFBG(ファイン・ブラッグ・グレーティング素子)が使用できるが、これは、SSFBG(Superstructured Fiber Bragg Grating )としても知られており、例えば、Journal of Lightwave Technology Vol.19, No.9 (September 2001)に、「A Comparative Study of the Performance of Seven and 63-Chip Optical Code-Division Multiple-Access Encoders and Decorders Based on Superstructured Fiber Bragg Grating」として詳細に述べられている。また、ウエブの
http://www.khn-openlab.jp/bunkakai-gw/kokino-net/et_al_pj/files/et_al_oshiba.pdfにも、記載がある。光ファイバの長さ方向にランダムな屈折率の変化を持たせることにより、パルス光を擬似ランダムな光に変えることができるもので、主に多重化光通信の分野で用いられている周知のものである。
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an outline of the configuration of the optical amplifier according to the first embodiment of the present invention. The amplified optical pulse is input to the optical encoding device 1 and converted into pseudo-random light in time series. As described above, a random FBG (Fine Bragg Grating Element) can be used as the optical encoding device 1, which is also known as SSFBG (Superstructured Fiber Bragg Grating). For example, Journal of Lightwave Technology Vol.19, No.9 (September 2001) is described in detail as `` A Comparative Study of the Performance of Seven and 63-Chip Optical Code-Division Multiple-Access Encoders and Decorders Based on Superstructured Fiber Bragg Grating '' . Also on the web
There is also a description in http://www.khn-openlab.jp/bunkakai-gw/kokino-net/et_al_pj/files/et_al_oshiba.pdf. By giving a random refractive index change in the length direction of the optical fiber, the pulsed light can be changed to pseudo-random light, which is a well-known one mainly used in the field of multiplexed optical communication It is.
この光はEDFA2に入り光増幅される。光増幅された光は、光符号化装置1と逆の特性を有する光復号化装置3に入力され復号されて、光パルスとなる。光復号化装置3もランダムFBGで構成でき、前記SSFBGを用いることができることが、前記Journal of Lightwave Technologyに記載されている。すなわち、例えば光符号化装置1として用いられるSSFBGの屈折率パターンと同じ屈折率パターンを有するSSFBGを用い、光符号化装置1として用いるときと、光の入出力方向を逆にすれば、光符号化装置1で発生した擬似ランダムな光を、元のパルス波形の形状に復号することができる。 This light enters the EDFA 2 and is optically amplified. The optically amplified light is input to an optical decoding device 3 having characteristics opposite to those of the optical encoding device 1 and is decoded into optical pulses. It is described in the Journal of Lightwave Technology that the optical decoding device 3 can also be constituted by a random FBG and can use the SSFBG. That is, for example, when an SSFBG having the same refractive index pattern as that of the SSFBG used as the optical encoding device 1 is used and the input / output direction of light is reversed as compared with the case where the SSFBG is used as the optical encoding device 1, the optical code It is possible to decode the pseudo-random light generated by the converting apparatus 1 into the original pulse waveform shape.
増幅される光パルスを、時系列的に擬似ランダムな光に変換することにより、ピークが低く継続時間が長い光とすることができるので、EDFA2から出力される光のピークを上げないで、この光増幅器から出力される光のピークを大きくすることができる。 By converting the amplified light pulse into pseudo-random light in time series, it is possible to obtain light with a low peak and a long duration, so that this peak can be increased without increasing the peak of light output from the EDFA 2. The peak of light output from the optical amplifier can be increased.
図1においては、光符号化装置1として透過型のものを使用している。すなわち、光符号化装置1の出力は、光符号化装置1を透過した光として得られる。これに対し、光符号化装置としては、出力光を反射光として取り出す反射型のものもあり、このようなものも使用することができる。その例を図2に示す。図2において、増幅される光パルスは、サーキュレータ4を通って光符号化装置5(反射型)に入力される。すると、光符号化装置5からは、時系列的に擬似ランダムな光が反射信号として得られる。この光は、サーキュレータ4を通って取り出され、図1に示したEDFA2に入力される。その後の装置の構成は図1と同様にしておけば、図1に示す装置と同様の作用効果が得られる。
In FIG. 1, a transmission type is used as the optical encoding device 1. That is, the output of the optical encoding device 1 is obtained as light transmitted through the optical encoding device 1. On the other hand, as an optical encoding device, there is a reflection type that extracts output light as reflected light, and such a device can also be used. An example is shown in FIG. In FIG. 2, an optical pulse to be amplified passes through a
同様、光復号化装置としては、出力光を反射光として取り出す反射型のものもあり、このようなものも使用することができる。その例を図3に示す。図3において、EDFAにより増幅された擬似ランダムな光は、サーキュレータ6を通って光復号化装置7(反射型)に入力される。すると、光復号化装置7からは、復号されたパルス光が反射信号として得られる。この光は、サーキュレータ6を通って取り出される。
Similarly, as an optical decoding device, there is a reflection type that extracts output light as reflected light, and such a device can also be used. An example is shown in FIG. In FIG. 3, the pseudo-random light amplified by the EDFA passes through the
図4は、本発明の第2の実施の形態である光増幅器の構成の概要を示す図である。増幅される光パルスは、スプリッタ11に入力され、3つに分けられる。分けられた第1の光は、第1の光符号化装置12Aに入力され、第2の光は、第2の光符号化装置12Bに入力される。第3の光は、第3の光符号化装置12Cに入力される。光符号化装置12A、12B、12Cは、図1、図2に示されたものと同じものが使用できる。光符号化装置12A、12B、12Cは、それぞれ異なる特性を有しており、同じ光パルスが入力されたとき、互いに異なる擬似ランダムな光を出力するようになっている。これらの光は、カップラ13により一つにまとめられ、EDFA14により増幅される。増幅された光はサーキュレータ15を通過し、第1の光復号化装置16Aに入力される。光復号化装置16Aは、光符号化装置12Aと逆特性を有しており、反射型の光復号化装置である。よって、光復号化装置16Aにより、光符号化装置12Aで形成された擬似ランダムな光が復号されて反射され、サーキュレータ15を通って取り出される。
FIG. 4 is a diagram showing an outline of the configuration of the optical amplifier according to the second embodiment of the present invention. The optical pulse to be amplified is input to the splitter 11 and divided into three. The divided first light is input to the first
残りの光はサーキュレータ17を通過し、第2の光復号化装置16Bに入力される。光復号化装置16Bは、光符号化装置12Bと逆特性を有しており、反射型の光復号化装置である。よって、光復号化装置16Bにより、光符号化装置12Bで形成された擬似ランダムな光が復号されて反射され、サーキュレータ17を通って取り出される。
The remaining light passes through the
残りの光は、第3の光復号化装置16Cに入力される。光復号化装置16Cは、光符号化装置12Cと逆特性を有しており、透過型の光復号化装置である。よって、光復号化装置16Cにより、光符号化装置12Cで形成された擬似ランダムな光が復号されて、光復号化装置16Cを透過して出力される。これら3つの出力を合成すれば、大きなピークを有するパルス光が得られる。
The remaining light is input to the third optical decoding device 16C. The optical decoding device 16C has a reverse characteristic to the
なお、図4においては、光復号化装置16Cを透過型としているが、反射型として、光復号化装置16Bと光復号化装置16Cの間にサーキュレータを置き、光復号化装置16Cで反射されたパルス光をこのサーキュレータを介して取り出すようにしてもよい。図4においては、光を3つに分割しているが、2つ、又は4つ以上に分割してもよく、そのときの装置構成は、当業者には自明であると思われる。 In FIG. 4, the optical decoding device 16C is a transmissive type. However, as a reflection type, a circulator is placed between the optical decoding device 16B and the optical decoding device 16C and reflected by the optical decoding device 16C. You may make it take out pulsed light through this circulator. Although the light is divided into three in FIG. 4, it may be divided into two, four or more, and the device configuration at that time will be obvious to those skilled in the art.
図5は、光学系を使用した光符号化装置の例の概要を示す図である。増幅される光パルスは、光ファイバ21の端面から放出され、コリメータレンズ22により平行光束とされた後、回折格子23で反射され色分散される。色分散された光は、集光レンズ24で、ランダム位相フィルタ25上に集光される。ランダム位相フィルタ25は、その位置によって光学的厚さが異なっており、透過した光の位相が変化するようになっている。そして、位置と光学的厚さの関係がランダムとされている。ランダム位相フィルタ25を透過した光は、レンズ26を通して回折格子27で反射されて平行光束に戻り、集光レンズ28により光ファイバ29の端面に集光される。色によって、ランダム位相フィルタ25に入射する位置が異なるので、色に応じて異なった光学的距離を透過することになり、結局、光ファイバ29の端面に集光される光は、時系列的に擬似ランダムな光となっている。以上は、光符号化装置の説明であるが、この光学系は、光の進行方向を逆にすることにより、そのまま、光復号装置として使用することができる。
FIG. 5 is a diagram illustrating an outline of an example of an optical encoding device using an optical system. The amplified optical pulse is emitted from the end face of the
本発明の実施の形態である波長変換装置は、特許文献1に記載される光増幅部を、本発明の実施の形態のように変形したものとすればよく、波長変換部はそのまま使用することができるので、特許文献1を引用してその説明を省略する。特許文献1に記載されるような波長変換部を有するレーザ装置であって、光増幅部として本発明の実施の形態である光増幅器を使用したものを、以下「レーザ装置」と呼ぶ。 The wavelength conversion device according to the embodiment of the present invention may be obtained by modifying the optical amplification unit described in Patent Document 1 as in the embodiment of the present invention, and the wavelength conversion unit should be used as it is. Therefore, Patent Document 1 is cited and its description is omitted. A laser device having a wavelength conversion unit as described in Patent Document 1 and using an optical amplifier according to an embodiment of the present invention as an optical amplification unit is hereinafter referred to as a “laser device”.
次に、このようなレーザ装置20(光源)を用いて構成されるマスク欠陥検査装置について、図6を参照して以下に説明する。マスク欠陥検査装置は、フォトマスク上に精密に描かれたデバイスパターンをTDIセンサ(Time Delay and Integration)上に光学的に投影し、センサ画像と所定の参照画像とを比較し、その差からパターンの欠陥を抽出する。マスク欠陥検査装置120は、上述したレーザ装置20と、照明光学系112と、フォトマスク110を支持するマスク支持台113と、マスク支持台を水平移動させる駆動装置116と、投影光学系114と、TDIセンサ125とを備えて構成される。このマスク欠陥検査装置120においては、上述したレーザ装置20から出力されるレーザ光が、複数のレンズから構成される照明光学系112に入力され、ここを通ってマスク支持台113に支持されたフォトマスク110の所定領域に照射される。このように照射されてフオトマスク110を通過した光は、フォトマスク110に描かれたデバイスパターンの像を有しており、この光が投影光学系114を介してTDIセンサ125の所定の位置に結像される。なお、マスク支持台113の水平移動速度と、TDIセンサ125の転送クロックとは同期している。
Next, a mask defect inspection apparatus configured using such a laser apparatus 20 (light source) will be described below with reference to FIG. The mask defect inspection apparatus optically projects a device pattern precisely drawn on a photomask onto a TDI sensor (Time Delay and Integration), compares the sensor image with a predetermined reference image, and determines the pattern from the difference. Extract defects. The mask
図7は本発明のレーザ装置20(光源)を用いて構成される高分子結晶の加工装置の概要図である。レーザ装置20から放出された紫外短パルスレーザ光139は、シャッタ132、強度調整素子133、照射位置制御機構134、集光光学系135を介してき試料容器136中に入れられた高分子結晶138に集光照射される。試料容器136は、ステージ137に搭載され、光軸方向をz軸として、x−y−z直交座標系でx軸、y軸、z軸の3次元方向の移動が可能とされていると共に、z軸の周りに回転可能となっている。高分子結晶138の表面に集光照射されたレーザ光により、高分子結品の加工が行われる。
FIG. 7 is a schematic diagram of a processing apparatus for polymer crystals constructed using the laser device 20 (light source) of the present invention. The ultraviolet short
ところで、高分子結晶である被加工物を加工する場合、レーザ光が被加工物の何処に照射されているかを確認する必要がある。しかし、レーザ光は、通常可視光でないことが多く、目視することができないので、光学顕微鏡と組み合わせて使用することが好ましい。 By the way, when processing a workpiece which is a polymer crystal, it is necessary to confirm where the laser beam is irradiated on the workpiece. However, since laser light is usually not visible light and cannot be visually observed, it is preferably used in combination with an optical microscope.
その例を図8に示す。図8に示す光学系においては、紫外短パルスレーザシステム141(図7の符号20、132〜134に対応)からのレーザ光を、集光光学系135を介して所定の点に集光する。ステージ137は図8において説明したような機能を有しており、高分子結晶138の入った試料容器136がステージ137上に載置されている。照明光源142からの可視光は、反射鏡143で反射され、試料容器136をケーラー照明する。高分子結晶138は、光学顕微鏡の対物レンズ144、接眼レンズ145を介して眼146により目視される。
An example is shown in FIG. In the optical system shown in FIG. 8, the laser light from the ultraviolet short pulse laser system 141 (corresponding to reference
光学顕微鏡の光軸位置には、十字状のマークが形成されており、光軸位置が目視できるようになっている。そして、光学顕微鏡の焦点位置(合焦位置、すなわち目視したときピントが合う物面)は固定とされている。集光光学系135により集光されたレーザ光は、光学顕微鏡の光軸位置で、かつ光学顕微鏡の焦点位置に集光されるようになっている。よって、ステージ137上に被加工物を載置し、光学顕微鏡でその像を観察した場合、ピントが合っており、かつ十字マークの中心にある位置に、レーザシステム141からのレーザ光が集光されるようになっている。なお、レーザシステム141、集光光学系135、及び光学顕微鏡部の相対位置関係は固定されており、ステージ137のみがこれらの固定系に対して相対的に移動可能とされている。
A cross-shaped mark is formed at the optical axis position of the optical microscope so that the optical axis position can be visually observed. The focus position of the optical microscope (the in-focus position, that is, the object surface that is in focus when viewed) is fixed. The laser light condensed by the condensing
よって、加工を行いたい場所が光学顕微鏡の光軸位置でかつ合焦位置となるようにステージ137を移動させながら加工を行うことにより、所望の場所の加工、及び所望の形状の加工を行うことができる。もし、自動的に加工を行わせたいのであれば、光学顕微鏡に自動焦点調整装置をつけてステージ137をその指令により駆動すると共に、ステージ137の予め定められた所定部分が光学顕微鏡の光軸になるように、ステージ137を駆動するようにすればよい。または、初めに基準となる位置を合わせた後、サーボ機構によりステージ137を2次元又は3次元に駆動するようにしてもよい。
Therefore, by processing while moving the
1…光符号化装置、2…EDFA、3…光復号化装置、4…サーキュレータ、5…光符号化装置、6…サーキュレータ、7…光復号化装置、11…スプリッタ、12A,12B,12C…光符号化装置、14…EDFA、15…サーキュレータ、16A,16B,16C…光復号化装置、17…サーキュレータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical encoding apparatus, 2 ... EDFA, 3 ... Optical decoding apparatus, 4 ... Circulator, 5 ... Optical encoding apparatus, 6 ... Circulator, 7 ... Optical decoding apparatus, 11 ... Splitter, 12A, 12B, 12C ... Optical encoding device, 14 ... EDFA, 15 ... circulator, 16A, 16B, 16C ... optical decoding device, 17 ... circulator
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JP2005202384A JP2007027154A (en) | 2005-07-12 | 2005-07-12 | High peak power output optical amplifier for light source, laser apparatus, processing apparatus, and inspection device |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104617470A (en) * | 2015-01-12 | 2015-05-13 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | Thulium-doped optical fiber laser pump method utilizing erbium-doped random optical fiber laser |
CN111106517A (en) * | 2019-12-26 | 2020-05-05 | 上海频准激光科技有限公司 | Erbium-doped fiber laser with same pump for random Raman fiber laser |
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2005
- 2005-07-12 JP JP2005202384A patent/JP2007027154A/en active Pending
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CN104617470A (en) * | 2015-01-12 | 2015-05-13 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | Thulium-doped optical fiber laser pump method utilizing erbium-doped random optical fiber laser |
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