JP2611264B2 - 波長安定化レーザ - Google Patents
波長安定化レーザInfo
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- JP2611264B2 JP2611264B2 JP25993587A JP25993587A JP2611264B2 JP 2611264 B2 JP2611264 B2 JP 2611264B2 JP 25993587 A JP25993587 A JP 25993587A JP 25993587 A JP25993587 A JP 25993587A JP 2611264 B2 JP2611264 B2 JP 2611264B2
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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザの発振波長の安定化に関するものであ
る。
る。
第３図は例えば雑誌「IEEE Journal Quantum Electro
nics QE−14（‘78）17」に示された従来の波長安定化
レーザを示す概略構成図である。
nics QE−14（‘78）17」に示された従来の波長安定化
レーザを示す概略構成図である。
図において（１）は内部に波長を変えるための構造を
備えたレーザ発振器である。（２）はレーザビーム、
（３）はフアブリペローエタロン、（４）は光検出器、
（５）は波長を変えるためのサーボ機構、（６）はフア
ブリペローエタロン（３）を校正するために用いられた
波長安定化レーザ、（７）はフアブリペローエタロンを
校正するためのサーボ機構、（８）は光検出器である。
備えたレーザ発振器である。（２）はレーザビーム、
（３）はフアブリペローエタロン、（４）は光検出器、
（５）は波長を変えるためのサーボ機構、（６）はフア
ブリペローエタロン（３）を校正するために用いられた
波長安定化レーザ、（７）はフアブリペローエタロンを
校正するためのサーボ機構、（８）は光検出器である。
次に動作について説明する。レーザ発振器（１）から
でるレーザビームの波長は光共振器の状態により変化す
る。この例では光共振器間隔を変えることにより選択す
ることができる。しかし、その選択波長は共振器の熱変
形や振動のため高精度に安定化することは難しい。そこ
で、発振器（１）から得られたレーザビーム（２）を高
分解能の分光器であるフアブリペローエタロン（３）
（以下FPと書く）により分光し、FPを透過するビームの
強度を光検知器（４）により測定することにより波長の
安定化を試みたのがこの図で示す例である。FPは高い平
面度を持つ２枚のミラーをギヤツプｄを持つて向かい合
わせたもので、ミラー面にθの角度で透過する光の中心
波長は であらわせる特定の波長になる。ｎはギヤツプ間の屈折
率、ｍは整数である。分解能の高いFPを用いればレーザ
の発振波長分布の内λｍの強度がわかる。
でるレーザビームの波長は光共振器の状態により変化す
る。この例では光共振器間隔を変えることにより選択す
ることができる。しかし、その選択波長は共振器の熱変
形や振動のため高精度に安定化することは難しい。そこ
で、発振器（１）から得られたレーザビーム（２）を高
分解能の分光器であるフアブリペローエタロン（３）
（以下FPと書く）により分光し、FPを透過するビームの
強度を光検知器（４）により測定することにより波長の
安定化を試みたのがこの図で示す例である。FPは高い平
面度を持つ２枚のミラーをギヤツプｄを持つて向かい合
わせたもので、ミラー面にθの角度で透過する光の中心
波長は であらわせる特定の波長になる。ｎはギヤツプ間の屈折
率、ｍは整数である。分解能の高いFPを用いればレーザ
の発振波長分布の内λｍの強度がわかる。
第４図はFPを透過するビームの強度を示したものであ
る。図中（ア）は共振器間隔を変化させていることを示
すもので、それとともにビームの波長λも変化しFPの中
心波長λｍに相当するビーム強度が変わるため、図中
（イ）で示す曲線が描かれる。この時曲線（イ）は発振
器（１）の発振波長のスペクトル分布を示すことにな
る。強度最大の点付近のくぼみはラムデイツプと呼ばれ
ている。さて、図中（ウ）で示す区間で共振器間隔を微
増させてゆくとFPを透過するビーム強度は始め減少しラ
ムデイツプの中心周波数λ０のところから増加する。そ
こで、共振器間隔を変化させ、そのときFPを透過するビ
ーム強度の変化の方向をサーボ機構（５）において判断
しながら変化の方向が変わるところに波長が収束するよ
うにサーボをかけるという一般に「位相検波を用いた安
定化法」と呼ばれる方法を用いれば容易に発振波長λ０
をFPの中心波長λｍに固定できる。
る。図中（ア）は共振器間隔を変化させていることを示
すもので、それとともにビームの波長λも変化しFPの中
心波長λｍに相当するビーム強度が変わるため、図中
（イ）で示す曲線が描かれる。この時曲線（イ）は発振
器（１）の発振波長のスペクトル分布を示すことにな
る。強度最大の点付近のくぼみはラムデイツプと呼ばれ
ている。さて、図中（ウ）で示す区間で共振器間隔を微
増させてゆくとFPを透過するビーム強度は始め減少しラ
ムデイツプの中心周波数λ０のところから増加する。そ
こで、共振器間隔を変化させ、そのときFPを透過するビ
ーム強度の変化の方向をサーボ機構（５）において判断
しながら変化の方向が変わるところに波長が収束するよ
うにサーボをかけるという一般に「位相検波を用いた安
定化法」と呼ばれる方法を用いれば容易に発振波長λ０
をFPの中心波長λｍに固定できる。
ところで、上記の安定化の基準であるFPは長い時間の
うちにはギヤツプ間隔が変わつたり、雰囲気温度、圧力
等が変化するためにλｍがドリフトする。そこで、第３
図に示す装置は別の方法ですでに安定化されたレーザ
（６）を用い、そのビームをまた上記のFPに入れ、透過
してくる光の強度を別の光検出器（８）で測定するよう
にしたものである。FPはレーザ（６）の波長に対しても
波長選択素子として働くよう設計されており、レーザ
（６）の波長からFPの選択波長が少しでもずれると透過
光の出力は大幅に減少する。そこで、光検出器（８）で
透過光強度をモニタしていればFPのドリフトが観測でき
るというわけである。そして、サーボ機構（７）により
サーボをかけ、FPをいつも安定に保つておく。
うちにはギヤツプ間隔が変わつたり、雰囲気温度、圧力
等が変化するためにλｍがドリフトする。そこで、第３
図に示す装置は別の方法ですでに安定化されたレーザ
（６）を用い、そのビームをまた上記のFPに入れ、透過
してくる光の強度を別の光検出器（８）で測定するよう
にしたものである。FPはレーザ（６）の波長に対しても
波長選択素子として働くよう設計されており、レーザ
（６）の波長からFPの選択波長が少しでもずれると透過
光の出力は大幅に減少する。そこで、光検出器（８）で
透過光強度をモニタしていればFPのドリフトが観測でき
るというわけである。そして、サーボ機構（７）により
サーボをかけ、FPをいつも安定に保つておく。
従来の波長安定化レーザは以上のように構成されてい
たので、変化の方向をみきわめるため、波長スキヤンす
るための時間とその時間内では安定した出力が必要であ
ること、中心波長は制御方法の関係上ラムデイツプのと
ころに来まつてしまい別の波長にチユーニングすること
は不可能である。また、レーザ（１）に休止期間等があ
り、その間に波長が大きくずれる場合、たとえば休止期
間中に第４図の領域（ウ）からずれた場合、共振器間隔
の変化にたいする光強度の変化は領域（ウ）内とは違い
もはや位相検波の方法を適用することができないといつ
た問題があつた。
たので、変化の方向をみきわめるため、波長スキヤンす
るための時間とその時間内では安定した出力が必要であ
ること、中心波長は制御方法の関係上ラムデイツプのと
ころに来まつてしまい別の波長にチユーニングすること
は不可能である。また、レーザ（１）に休止期間等があ
り、その間に波長が大きくずれる場合、たとえば休止期
間中に第４図の領域（ウ）からずれた場合、共振器間隔
の変化にたいする光強度の変化は領域（ウ）内とは違い
もはや位相検波の方法を適用することができないといつ
た問題があつた。
この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、波長の安定化とチユーニングが出力の変動
があり、発振休止期間もあるレーザにおいても行なえ、
必要に応じて波長の絶対値の校正も行なえるようにした
ものである。
れたもので、波長の安定化とチユーニングが出力の変動
があり、発振休止期間もあるレーザにおいても行なえ、
必要に応じて波長の絶対値の校正も行なえるようにした
ものである。
この発明に係る波長安定化レーザは光共振器内にレー
ザ発振波長を選択する素子を有し、波長が可変のレーザ
発振器、このレーザ発振器から取り出されたレーザビー
ムの一部を分光する波長モニタ機構、この波長モニタ機
構を透過した上記レーザビームの空間的な光強度分布を
測定する際像素子、上記レーザビームの一部を受けるDC
放電管とその電源とこの電源の放電電圧の変化を測定す
る測定手段より構成される波長絶対値測定器、並びに上
記レーザ発振器の波長を変化させた時の上記波長絶対値
測定器の信号及びこの時の上記光強度分布をもとに、上
記レーザビームの空間的な光強度分布を解析し、上記レ
ーザ発振器の発振波長を制御する画像処理部を備えたも
のである。
ザ発振波長を選択する素子を有し、波長が可変のレーザ
発振器、このレーザ発振器から取り出されたレーザビー
ムの一部を分光する波長モニタ機構、この波長モニタ機
構を透過した上記レーザビームの空間的な光強度分布を
測定する際像素子、上記レーザビームの一部を受けるDC
放電管とその電源とこの電源の放電電圧の変化を測定す
る測定手段より構成される波長絶対値測定器、並びに上
記レーザ発振器の波長を変化させた時の上記波長絶対値
測定器の信号及びこの時の上記光強度分布をもとに、上
記レーザビームの空間的な光強度分布を解析し、上記レ
ーザ発振器の発振波長を制御する画像処理部を備えたも
のである。
この発明における波長安定化レーザは直接透過光の空
間的な強度分布を見ているために波長スキヤンをする必
要はなく、波長のズレを瞬時に検出できる。また、光強
度分布が予定した状態になるまでサーボ機構を働かせる
ことにより、任意の波長固定することもできる。さら
に、光強度分布の状態から波長を決定するため、レーザ
の出力変動の影響も受けにくくなる。また、波長の絶対
値校正機構を別に備えているため、正確な波長で安定化
することができる。
間的な強度分布を見ているために波長スキヤンをする必
要はなく、波長のズレを瞬時に検出できる。また、光強
度分布が予定した状態になるまでサーボ機構を働かせる
ことにより、任意の波長固定することもできる。さら
に、光強度分布の状態から波長を決定するため、レーザ
の出力変動の影響も受けにくくなる。また、波長の絶対
値校正機構を別に備えているため、正確な波長で安定化
することができる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図において、（１）は従来例のように共振器長を変え
たり、プリズム、グレーテイング、FP等の分光素子を用
いることにより発振波長を変えることができるレーザ発
振器、（２）はレーザビーム、（３）は波長モニター機
構で、この実施例ではFPを利用して、分光を行う。
（４）は撮像素子、（５）は画像処理機構である。
（９）はDC放電管、（10）は放電管（９）を点灯するた
めの電源である。（11）は放電電圧の変化を測定する測
定器であり、例えばオシロスコープである。なお、これ
らDC放電管（９）、電源（10）及びオシロスコープ（1
1）により波長の絶対値の校正を行う波長絶対値測定器
を構成する。
１図において、（１）は従来例のように共振器長を変え
たり、プリズム、グレーテイング、FP等の分光素子を用
いることにより発振波長を変えることができるレーザ発
振器、（２）はレーザビーム、（３）は波長モニター機
構で、この実施例ではFPを利用して、分光を行う。
（４）は撮像素子、（５）は画像処理機構である。
（９）はDC放電管、（10）は放電管（９）を点灯するた
めの電源である。（11）は放電電圧の変化を測定する測
定器であり、例えばオシロスコープである。なお、これ
らDC放電管（９）、電源（10）及びオシロスコープ（1
1）により波長の絶対値の校正を行う波長絶対値測定器
を構成する。
次に動作について説明する。レーザ発振器（１）から
出たレーザビーム（２）の波長は発振器中にある各種の
素子により選択されている。例えば、エキシマレーザで
は本来の発振波長の幅は数オングストロームあるのだ
が、共振器内にプリズム、グレーテイング、FP等の分光
素子を入れることにより波長幅が狭くなる。しかもそれ
らの分光素子を調整することによりその波長をもともと
あつた発振波長幅内の任意の波長に設定することができ
る。さらに、そうして得られたレーザビームの一部を波
長モニター機構（３）に導く。波長モニター機構（３）
は従来例と同様の目的をもち、波長を決定するためにFP
を用いている。しかし、上記実施例では光がFPを透過し
たさいに表れる同心円状の干渉縞、即ちフリンジをその
まま利用する。フリンジの直径はθと関係しており、θ
を求めることにより先に示した式から波長λｍを決定す
る。
出たレーザビーム（２）の波長は発振器中にある各種の
素子により選択されている。例えば、エキシマレーザで
は本来の発振波長の幅は数オングストロームあるのだ
が、共振器内にプリズム、グレーテイング、FP等の分光
素子を入れることにより波長幅が狭くなる。しかもそれ
らの分光素子を調整することによりその波長をもともと
あつた発振波長幅内の任意の波長に設定することができ
る。さらに、そうして得られたレーザビームの一部を波
長モニター機構（３）に導く。波長モニター機構（３）
は従来例と同様の目的をもち、波長を決定するためにFP
を用いている。しかし、上記実施例では光がFPを透過し
たさいに表れる同心円状の干渉縞、即ちフリンジをその
まま利用する。フリンジの直径はθと関係しており、θ
を求めることにより先に示した式から波長λｍを決定す
る。
本例の波長モニター機構はレーザビームを弱めたり、
拡散させたりするインテグレータとFPと光を集めるため
のレンズとからなつている。インテグレータにより生じ
た発散成分のうち先の式を満たすθを持つ光のみがFPを
透過しレンズにいたる。レンズの焦点距離をｆとすれば
θの成分を持つ光は焦点位置においてレンズの軸よりｆ
θ離れたところに集まる。そこで、撮像素子（４）によ
り光強度分布を測定し、画像処理機構（５）により光強
度が最大の位置を割り出せば発振波長λがもとまるとい
うわである。しかもフリンジの光強度最大の位置はレー
ザ出力に関係なく一定であり、また、波長が大きくずれ
ても撮像素子からフリンジがはずれない限り波長を測定
することができる。
拡散させたりするインテグレータとFPと光を集めるため
のレンズとからなつている。インテグレータにより生じ
た発散成分のうち先の式を満たすθを持つ光のみがFPを
透過しレンズにいたる。レンズの焦点距離をｆとすれば
θの成分を持つ光は焦点位置においてレンズの軸よりｆ
θ離れたところに集まる。そこで、撮像素子（４）によ
り光強度分布を測定し、画像処理機構（５）により光強
度が最大の位置を割り出せば発振波長λがもとまるとい
うわである。しかもフリンジの光強度最大の位置はレー
ザ出力に関係なく一定であり、また、波長が大きくずれ
ても撮像素子からフリンジがはずれない限り波長を測定
することができる。
ところで、波長λがもとまるとはいえFPのギヤツプ間
隔ｄや屈折率等はしばしば変動し波長の絶対値を得るこ
とができない。そこで、従来例と同様、別の測定系を用
いて波長校正を行う。例えば、DC放電管（９）にレーザ
ビームの一部を導けばよい。DC放電管として、しばしば
ホローカソードランプが用いられる。
隔ｄや屈折率等はしばしば変動し波長の絶対値を得るこ
とができない。そこで、従来例と同様、別の測定系を用
いて波長校正を行う。例えば、DC放電管（９）にレーザ
ビームの一部を導けばよい。DC放電管として、しばしば
ホローカソードランプが用いられる。
ホローカソードランプは鋭い線スペクトルを持つラン
プで、線スペクトルの波長に一致する波長の光が入射す
るとランプ中のプラズマの状態が変わりインピーダンス
が変化するそのため放電電圧が瞬間変化する。この効果
をオプトガルバノ効果と呼び、連続発振の色素レーザの
波長安定化に用いられた例がある。（雑誌「APPL.OPT.V
ol16（1977）2617」参照）レーザ発振器（１）の発振波
長を変化させながら放電電圧変化が最大になる点を捜せ
ばレーザの波長をランプの線スペクトルの波長に合わせ
ることができる。さらにその時撮像素子（４）に表れた
光強度分布を画像処理機構（５）で記憶しておけば波長
モニター機構の校正が可能となる。校正さえできれば波
長が少しずれたときの光強度分布は理論的に求めること
ができる。このホローカソードランプは波長が安定な線
スペクトルを持つものならなんでもよいがレーザ発振器
（１）の発振可能な波長である必要がある。例えば、Kr
FレーザではFeの248.327nmやHgの248.3nm等を用いるこ
とができる。その他のレーザについても各種の光源を選
ぶことができる。
プで、線スペクトルの波長に一致する波長の光が入射す
るとランプ中のプラズマの状態が変わりインピーダンス
が変化するそのため放電電圧が瞬間変化する。この効果
をオプトガルバノ効果と呼び、連続発振の色素レーザの
波長安定化に用いられた例がある。（雑誌「APPL.OPT.V
ol16（1977）2617」参照）レーザ発振器（１）の発振波
長を変化させながら放電電圧変化が最大になる点を捜せ
ばレーザの波長をランプの線スペクトルの波長に合わせ
ることができる。さらにその時撮像素子（４）に表れた
光強度分布を画像処理機構（５）で記憶しておけば波長
モニター機構の校正が可能となる。校正さえできれば波
長が少しずれたときの光強度分布は理論的に求めること
ができる。このホローカソードランプは波長が安定な線
スペクトルを持つものならなんでもよいがレーザ発振器
（１）の発振可能な波長である必要がある。例えば、Kr
FレーザではFeの248.327nmやHgの248.3nm等を用いるこ
とができる。その他のレーザについても各種の光源を選
ぶことができる。
また、光強度分布のずれを観測しながらレーザ発振器
の発振波長を正してゆけば長時間にわたつて波長のゆら
ぎのないレーザが得られる。
の発振波長を正してゆけば長時間にわたつて波長のゆら
ぎのないレーザが得られる。
第２図はこの発明の一実施例による波長安定化レーザ
の動作を示すフローチヤート図である。
の動作を示すフローチヤート図である。
まずステツプ（12）でレーザ発振器の波長をずらせ、
ステツプ（13）でDC放電管の放電電圧をオシロスコープ
によりモニタする。ステツプ（14）で放電電圧の変化を
み、変化しなければ、さらにレーザ発振器の波長をずら
す。もし、変化すれば、この時DC放電管の吸収波長
λ０′とレーザ発振器の波長が一致したことになる。従
つてステツプ（15）でこの時撮像素子（４）にあらわれ
るフリンジの最大位置xo′を求める。xo′から特定距離
ずれた点が欲しい波長λ０に対応するxoであるので、ス
テツプ（16）でxo＝xo′−δとなるxoを求める。このよ
うにして波長の絶対値を校正後、レーザビーム（２）の
光強度分布が最大になる位置がこのxoになるようにレー
ザ発振器（１）の波長を変化させる。即ち、ステツプ
（17）でレーザ発振器（１）から出射するレーザビーム
（２）を波長モニタ機構に入射し、ステツプ（18）でFP
によりレーザビーム（２）を分光し、ステツプ（19）で
一次元の光強度分布を測定する。ステツプ（20）でこの
測定データを平滑化し、ノイズをとる。ステツプ（21）
で最大強度を示す位置ｘを求め、次にステツプ（16）で
得られた値xo（指定波長に対応する指定された位置座
標）と比較し（ステツプ（22））、異なる時は、レーザ
発振器の波長を変化させ（ステツプ（23））、再びステ
ツプ（18）に戻り、ｘ＝xoとなるまでこの動作をくり返
す。なお、画像処理機構（５）はステツプ（12）よりス
テツプ（16）及びステツプ（20）よりステツプ（23）の
動作を行う。以上のように、この発明の一実施例による
波長安定化レーザでは特定波長の光の空間的な光強度分
布をあらかじめ形成し、この光強度分布を基にレーザビ
ームの空間的な光強度分布を解析し波長を安定化させる
ので、レーザ発振器の出力が変動して全体の強度が変化
しても影響をうけない。また撮像素子として感度の良い
ものを用いれば短い時間で露光で波長の決定が可能であ
る。さらに、何かの理由で、波長がずれても必ずフリン
ジは表れるから波長をもとに戻すことができる。波長分
解能はレンズの焦点距離を長くするか、撮像素子の分解
能を良くすることで高めることができる。
ステツプ（13）でDC放電管の放電電圧をオシロスコープ
によりモニタする。ステツプ（14）で放電電圧の変化を
み、変化しなければ、さらにレーザ発振器の波長をずら
す。もし、変化すれば、この時DC放電管の吸収波長
λ０′とレーザ発振器の波長が一致したことになる。従
つてステツプ（15）でこの時撮像素子（４）にあらわれ
るフリンジの最大位置xo′を求める。xo′から特定距離
ずれた点が欲しい波長λ０に対応するxoであるので、ス
テツプ（16）でxo＝xo′−δとなるxoを求める。このよ
うにして波長の絶対値を校正後、レーザビーム（２）の
光強度分布が最大になる位置がこのxoになるようにレー
ザ発振器（１）の波長を変化させる。即ち、ステツプ
（17）でレーザ発振器（１）から出射するレーザビーム
（２）を波長モニタ機構に入射し、ステツプ（18）でFP
によりレーザビーム（２）を分光し、ステツプ（19）で
一次元の光強度分布を測定する。ステツプ（20）でこの
測定データを平滑化し、ノイズをとる。ステツプ（21）
で最大強度を示す位置ｘを求め、次にステツプ（16）で
得られた値xo（指定波長に対応する指定された位置座
標）と比較し（ステツプ（22））、異なる時は、レーザ
発振器の波長を変化させ（ステツプ（23））、再びステ
ツプ（18）に戻り、ｘ＝xoとなるまでこの動作をくり返
す。なお、画像処理機構（５）はステツプ（12）よりス
テツプ（16）及びステツプ（20）よりステツプ（23）の
動作を行う。以上のように、この発明の一実施例による
波長安定化レーザでは特定波長の光の空間的な光強度分
布をあらかじめ形成し、この光強度分布を基にレーザビ
ームの空間的な光強度分布を解析し波長を安定化させる
ので、レーザ発振器の出力が変動して全体の強度が変化
しても影響をうけない。また撮像素子として感度の良い
ものを用いれば短い時間で露光で波長の決定が可能であ
る。さらに、何かの理由で、波長がずれても必ずフリン
ジは表れるから波長をもとに戻すことができる。波長分
解能はレンズの焦点距離を長くするか、撮像素子の分解
能を良くすることで高めることができる。
なお、上記実施例では波長モニタとしてFPを用いた
が、グレーテイングやプリズム等の分光素子であればよ
く、分光された回折光又は分散光の強度分布を測定する
ことにより、上記実施例と同様の効果を奏する。
が、グレーテイングやプリズム等の分光素子であればよ
く、分光された回折光又は分散光の強度分布を測定する
ことにより、上記実施例と同様の効果を奏する。
また、ここではホローカソードランプを波長の絶対値
校正にのみ用いたが、レーザ（１）が連続発振のもの
や、パルスレーザであつても休止期間の短いものであれ
ばホロカソードランプの方を主に用いて波長の安定化を
計り、波長モニタ機構は何かの原因で波長が大きくずれ
たとき、ずれた方向をみきわめるだけに用いてもよいこ
とはいうまでもない。
校正にのみ用いたが、レーザ（１）が連続発振のもの
や、パルスレーザであつても休止期間の短いものであれ
ばホロカソードランプの方を主に用いて波長の安定化を
計り、波長モニタ機構は何かの原因で波長が大きくずれ
たとき、ずれた方向をみきわめるだけに用いてもよいこ
とはいうまでもない。
以上のように、この発明によれば、光共振器内にレー
ザ発振波長を選択する素子を有し、波長が可変のレーザ
発振器、このレーザ発振器から取り出されたレーザビー
ムの一部を分光する波長モニタ機構、この波長モニタ機
構を透過した上記レーザビーム空間的な光強度分布を測
定する撮像素子、上記レーザビームの一部を受けるDC放
電管とその電源とこの電源の放電電圧の変化を測定する
測定手段より構成される波長絶対値測定器、並びに上記
レーザ発振器の波長を変化させた時の上記波長絶対値測
定器の信号及びこの時の上記光強度分布をもとに、上記
レーザビームの空間的な光強度分布を解析し、上記レー
ザ発振器の発振波長を制御する画像処理部により波長安
定化レーザを構成したので、出力や波長の変動が大きい
レーザに対しても、また、波長モニタ機構に変動があつ
ても、波長の安定化が容易にできるものが得られる効果
がある。
ザ発振波長を選択する素子を有し、波長が可変のレーザ
発振器、このレーザ発振器から取り出されたレーザビー
ムの一部を分光する波長モニタ機構、この波長モニタ機
構を透過した上記レーザビーム空間的な光強度分布を測
定する撮像素子、上記レーザビームの一部を受けるDC放
電管とその電源とこの電源の放電電圧の変化を測定する
測定手段より構成される波長絶対値測定器、並びに上記
レーザ発振器の波長を変化させた時の上記波長絶対値測
定器の信号及びこの時の上記光強度分布をもとに、上記
レーザビームの空間的な光強度分布を解析し、上記レー
ザ発振器の発振波長を制御する画像処理部により波長安
定化レーザを構成したので、出力や波長の変動が大きい
レーザに対しても、また、波長モニタ機構に変動があつ
ても、波長の安定化が容易にできるものが得られる効果
がある。
第１図はこの発明の一実施例による波長安定化レーザを
示す概略構成図、第２図はこの発明の一実施例による波
長安定化レーザの動作を示すフローチヤート図、第３図
は従来の波長安定化レーザを示す概略構成図、及び第４
図は従来の波長安定化レーザに用いられる光検出器に表
われる出力変化を示す曲線図である。 （１）……レーザ発振器、（２）……レーザビーム、
（３）……波長モニタ機構、（４）……撮像素子、
（５）……画像処理機構、（９）……DC放電管、（10）
……電源、（11）……オシロスコープ なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
示す概略構成図、第２図はこの発明の一実施例による波
長安定化レーザの動作を示すフローチヤート図、第３図
は従来の波長安定化レーザを示す概略構成図、及び第４
図は従来の波長安定化レーザに用いられる光検出器に表
われる出力変化を示す曲線図である。 （１）……レーザ発振器、（２）……レーザビーム、
（３）……波長モニタ機構、（４）……撮像素子、
（５）……画像処理機構、（９）……DC放電管、（10）
……電源、（11）……オシロスコープ なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (5)
- 【請求項１】光共振器内にレーザ発振波長を選択する素
子を有し、波長が可変のレーザ発振器、このレーザ発振
器から取り出されたレーザビームの一部を分光する波長
モニタ機構、この波長モニタ機構を透過した上記レーザ
ビームの空間的な光強度分布を測定する撮像素子、上記
レーザビームの一部を受けるDC放電管とその電源とこの
電源の放電電圧の変化を測定する測定手段より構成され
る波長絶対値測定器、並びに上記レーザ発振器の波長を
変化させた時の上記波長絶対値測定器の信号及びこの時
の上記光強度分布をもとに、上記レーザビームの空間的
な光強度分布を解析し、上記レーザ発振器の発振波長を
制御する画像処理部を備えた波長安定化レーザ。 - 【請求項２】画像処理部はレーザビームの空間的な光強
度分布が最大になる位置を求めて発振波長の制御を行う
特許請求の範囲第１項記載の波長安定化レーザ。 - 【請求項３】波長モニタ機構はフアブリペローエタロン
を用い、レーザビームが透過した際に表われる干渉パタ
ーンの空間的な光強度分布を撮像素子により測定した特
許請求の範囲第１項又は第２項記載の波長安定化レー
ザ。 - 【請求項４】波長モニタ機構はグレーテイングを用い、
レーザビームが入射した際に表われる回析光の空間的な
光強度分布を撮像素子により測定した特許請求の範囲第
１項又は第２項記載の波長安定化レーザ。 - 【請求項５】波長モニタ機構はプリズムを用い、レーザ
ビームが透過した際に表われる分散光の空間的な光強度
分布を測定するようにした特許請求の範囲第１項又は第
２項記載の波長安定化レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25993587A JP2611264B2 (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | 波長安定化レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25993587A JP2611264B2 (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | 波長安定化レーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01101682A JPH01101682A (ja) | 1989-04-19 |
| JP2611264B2 true JP2611264B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=17340968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25993587A Expired - Lifetime JP2611264B2 (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | 波長安定化レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2611264B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2781987B2 (ja) * | 1989-05-23 | 1998-07-30 | 株式会社小松製作所 | 波長検出装置 |
| JP6210526B2 (ja) | 2011-07-06 | 2017-10-11 | ギガフォトン株式会社 | 波長検出器、波長較正システム |
-
1987
- 1987-10-14 JP JP25993587A patent/JP2611264B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01101682A (ja) | 1989-04-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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