JP3091027B2 - レーザ装置 - Google Patents
レーザ装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はレーザ装置に関し、特
にレーザ増幅器に入力するレーザ光の改良に関するもの
である。
にレーザ増幅器に入力するレーザ光の改良に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】図２はこの種の例えば銅蒸気レーザにお
けるレーザ装置の構成を示す模式図である。図におい
て、１は複数の発振波長をもつレーザ光２を発振するレ
ーザ発振器で２ａは必要波長の必要レーザ光を２ｂは不
要波長の不要レーザ光を示している。３，４は発振器１
の後方にそれぞれ光軸調整ミラー５を介して複数が直列
に配置されレーザ光２を段階的に増幅するレーザ増幅器
で、内４が最終段レーザ増幅器、６は最終段レーザ増幅
器４の後方に配置されレーザ光２から２ａ，２ｂの選択
をするダイクロイックミラー又は波長選択素子でなる波
長選択手段、２ｃは選択された最終のレーザ光である。
なお、光軸調整ミラー５の概略構成は図３に示すとおり
で５ａは全反射ミラー、５ｂはビームスプリッタ、５ｃ
はモニター用パワーメータである。
けるレーザ装置の構成を示す模式図である。図におい
て、１は複数の発振波長をもつレーザ光２を発振するレ
ーザ発振器で２ａは必要波長の必要レーザ光を２ｂは不
要波長の不要レーザ光を示している。３，４は発振器１
の後方にそれぞれ光軸調整ミラー５を介して複数が直列
に配置されレーザ光２を段階的に増幅するレーザ増幅器
で、内４が最終段レーザ増幅器、６は最終段レーザ増幅
器４の後方に配置されレーザ光２から２ａ，２ｂの選択
をするダイクロイックミラー又は波長選択素子でなる波
長選択手段、２ｃは選択された最終のレーザ光である。
なお、光軸調整ミラー５の概略構成は図３に示すとおり
で５ａは全反射ミラー、５ｂはビームスプリッタ、５ｃ
はモニター用パワーメータである。
【０００３】次に動作について説明する。レーザ発振器
１から発振したレーザ光２は光軸調整ミラー５を介して
各レーザ増幅器３に入力し段階的に増幅される。最終段
レーザ増幅器４より出力されたレーザ光２は使用目的に
よりダイクロイックミラー又は波長選択素子の波長選択
手段６により最終レーザ光２ｃが出力するものである。
なお、多段増幅する場合にはレーザ発振器１，レーザ増
幅器３，最終段レーザ増幅器４のパルスタイミングを各
段において所定の時間のみ遅らせてレーザ増幅する。又
一般的にはレーザ発振器１は小口径、レーザ増幅器３，
最終段レーザ増幅器４は大口径のレーザ装置が用いられ
る。よって各段階には光学部品として口径変更，光軸調
整可能な部品が備えられている。
１から発振したレーザ光２は光軸調整ミラー５を介して
各レーザ増幅器３に入力し段階的に増幅される。最終段
レーザ増幅器４より出力されたレーザ光２は使用目的に
よりダイクロイックミラー又は波長選択素子の波長選択
手段６により最終レーザ光２ｃが出力するものである。
なお、多段増幅する場合にはレーザ発振器１，レーザ増
幅器３，最終段レーザ増幅器４のパルスタイミングを各
段において所定の時間のみ遅らせてレーザ増幅する。又
一般的にはレーザ発振器１は小口径、レーザ増幅器３，
最終段レーザ増幅器４は大口径のレーザ装置が用いられ
る。よって各段階には光学部品として口径変更，光軸調
整可能な部品が備えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上のように構成され
た従来のレーザ装置について、複数段の構成による多段
増幅システムの場合、レーザ発振器から発振されるレー
ザ光及び前段のレーザ増幅器の光の性質がそのまま増幅
される特性がある。又、光の偏光には垂直偏光と水平偏
光がありレーザ発振器から発振されるレーザ光及び前段
のレーザ増幅器から出力されるレーザ光には両方の偏光
が含まれその含有率は常に変化しており、各段の光学部
品の反射率、透過率は一般に偏光方向に依存する。又、
不要レーザ光との間には時間ずれで１０〜１５ｎｓｅｃ
程度の発振遅れがある。さらに、レーザ発振器やレーザ
増幅器では、方向や波長、偏光方向が入り混じった自然
発生光も含まれる。今、レーザ発振器から発振したレー
ザ光がレーザ増幅器へ導入されると、レーザ増幅器では
不要レーザ光と自然発生光も増幅されるために各光学部
品に過大なレーザ光が照射されることにより光学損失が
増加する。又、偏光成分の比率も変化したものとなる。
このため各段増幅量増加にともない増幅されたレーザ光
の変化が大きくなり最終レーザ光の出力の不安定となっ
て現れる。又、効率よく増幅するにはレーザ増幅器のパ
ルスタイミングを入射光のパルスタイミングに一致させ
る必要があるが、レーザ増幅器のパルスタイミングを不
要レーザ光に一致させてしまうかまたはその中途半端な
値に合わせ不要光を多く発生、増幅してしまうおそれが
ある。このようにレーザ出力の不安定性，増幅効率の低
下，光学部品の短寿命につながるなど問題点があった。
た従来のレーザ装置について、複数段の構成による多段
増幅システムの場合、レーザ発振器から発振されるレー
ザ光及び前段のレーザ増幅器の光の性質がそのまま増幅
される特性がある。又、光の偏光には垂直偏光と水平偏
光がありレーザ発振器から発振されるレーザ光及び前段
のレーザ増幅器から出力されるレーザ光には両方の偏光
が含まれその含有率は常に変化しており、各段の光学部
品の反射率、透過率は一般に偏光方向に依存する。又、
不要レーザ光との間には時間ずれで１０〜１５ｎｓｅｃ
程度の発振遅れがある。さらに、レーザ発振器やレーザ
増幅器では、方向や波長、偏光方向が入り混じった自然
発生光も含まれる。今、レーザ発振器から発振したレー
ザ光がレーザ増幅器へ導入されると、レーザ増幅器では
不要レーザ光と自然発生光も増幅されるために各光学部
品に過大なレーザ光が照射されることにより光学損失が
増加する。又、偏光成分の比率も変化したものとなる。
このため各段増幅量増加にともない増幅されたレーザ光
の変化が大きくなり最終レーザ光の出力の不安定となっ
て現れる。又、効率よく増幅するにはレーザ増幅器のパ
ルスタイミングを入射光のパルスタイミングに一致させ
る必要があるが、レーザ増幅器のパルスタイミングを不
要レーザ光に一致させてしまうかまたはその中途半端な
値に合わせ不要光を多く発生、増幅してしまうおそれが
ある。このようにレーザ出力の不安定性，増幅効率の低
下，光学部品の短寿命につながるなど問題点があった。
【０００５】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、レーザ出力が安定するとともに
増幅効率も向上しさらに光学部品の寿命が延びるレーザ
装置を得ることを目的とする。
ためになされたもので、レーザ出力が安定するとともに
増幅効率も向上しさらに光学部品の寿命が延びるレーザ
装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係るレーザ装
置は、複数の発振波長を有するレーザ光を発振するレー
ザ発振器と、レーザ発振器の後方に複数配置されレーザ
光を段階的に増幅するレーザ増幅器と、レーザ発振器と
レーザ増幅器の間に設けられ、レーザ光の偏光方向を直
線偏光に固定する偏光手段と、レーザ発振器及びレーザ
増幅器のレーザ光出力側に位置し、レーザ光の発振波長
の内必要波長をそれぞれ選択する波長選択手段と、レー
ザ増幅器の出力を検出するモニター用パワーメータとを
備えたものである。 また、請求項２に係るレーザ装置
は、上記において、レーザ発振器の出力窓をブリュース
タ角に保つことにより偏光手段を構成したものである。
置は、複数の発振波長を有するレーザ光を発振するレー
ザ発振器と、レーザ発振器の後方に複数配置されレーザ
光を段階的に増幅するレーザ増幅器と、レーザ発振器と
レーザ増幅器の間に設けられ、レーザ光の偏光方向を直
線偏光に固定する偏光手段と、レーザ発振器及びレーザ
増幅器のレーザ光出力側に位置し、レーザ光の発振波長
の内必要波長をそれぞれ選択する波長選択手段と、レー
ザ増幅器の出力を検出するモニター用パワーメータとを
備えたものである。 また、請求項２に係るレーザ装置
は、上記において、レーザ発振器の出力窓をブリュース
タ角に保つことにより偏光手段を構成したものである。
【０００７】
【作用】この発明におけるレーザ装置は、波長選択手段
によってレーザ光の内必要波長を選択するとともに、偏
光手段によってレーザ光が直線偏光に固定され光学部品
での反射率，透過率を固定するので、効率よく安定して
レーザ光を増幅する。
によってレーザ光の内必要波長を選択するとともに、偏
光手段によってレーザ光が直線偏光に固定され光学部品
での反射率，透過率を固定するので、効率よく安定して
レーザ光を増幅する。
【０００８】
【実施例】実施例１． 以下この発明の実施例１を図について説明する。図１は
この発明における実施例１のレーザ装置の構成を示す模
式図である。図において、１ないし６は従来と同様であ
るためその説明は省略する。７はレーザ増幅器２のレー
ザ光出力側、すなわち光学部品５の前段に配置された波
長選択手段で、例えばダイクロイックミラー又は波長選
択素子、８はレーザ発振器１とレーザ増幅器３との間、
すなわちレーザ発振器１の後方に設けられ発振したレー
ザ光２の偏光方向を直線偏光に固定する例えば偏光素子
でなる偏光手段である。
この発明における実施例１のレーザ装置の構成を示す模
式図である。図において、１ないし６は従来と同様であ
るためその説明は省略する。７はレーザ増幅器２のレー
ザ光出力側、すなわち光学部品５の前段に配置された波
長選択手段で、例えばダイクロイックミラー又は波長選
択素子、８はレーザ発振器１とレーザ増幅器３との間、
すなわちレーザ発振器１の後方に設けられ発振したレー
ザ光２の偏光方向を直線偏光に固定する例えば偏光素子
でなる偏光手段である。
【０００９】次に動作について説明する。レーザ発振器
１から発振されたレーザ光２は偏光素子８により偏光方
向を直線偏光に固定される。また、レーザ発振器１から
発振された各波長のレーザ光２はダイクロイックミラー
又は波長選択素子７により必要レーザ光２ａと不要レー
ザ光２ｂに選択され、必要レーザ光２ａだけが光学部品
５を介してレーザ増幅器３に導かれ増幅される。レーザ
増幅器３から出力されたレーザ光は増幅された必要レー
ザ光２ａとレーザ増幅器３で自己発振した不要レーザ光
２ｄであるために再びダイクロイックミラー又は波長選
択素子７により不要レーザ光２ｄを除去し次段のレーザ
増幅器３へ導かれる。最終レーザ増幅器４の出力に於い
ても同様であり、ダイクロイックミラー又は波長選択素
子６により不要レーザ光２ｄは除去される。
１から発振されたレーザ光２は偏光素子８により偏光方
向を直線偏光に固定される。また、レーザ発振器１から
発振された各波長のレーザ光２はダイクロイックミラー
又は波長選択素子７により必要レーザ光２ａと不要レー
ザ光２ｂに選択され、必要レーザ光２ａだけが光学部品
５を介してレーザ増幅器３に導かれ増幅される。レーザ
増幅器３から出力されたレーザ光は増幅された必要レー
ザ光２ａとレーザ増幅器３で自己発振した不要レーザ光
２ｄであるために再びダイクロイックミラー又は波長選
択素子７により不要レーザ光２ｄを除去し次段のレーザ
増幅器３へ導かれる。最終レーザ増幅器４の出力に於い
ても同様であり、ダイクロイックミラー又は波長選択素
子６により不要レーザ光２ｄは除去される。
【００１０】このように偏光方向が固定されることによ
り光軸調整ミラー５などの光学部品の反射率，透過率が
固定され安定的な増幅効果が生じ、さらに必要レーザ光
２ａのみを増幅させることによりそれぞれのレーザ増幅
器３，４の出力レーザを少なくすることができ光学部品
への光学損失も減少する。なお、偏光素子８はレーザ発
振器１の出力窓をブリュースタ角に保つことにより代用
できる。
り光軸調整ミラー５などの光学部品の反射率，透過率が
固定され安定的な増幅効果が生じ、さらに必要レーザ光
２ａのみを増幅させることによりそれぞれのレーザ増幅
器３，４の出力レーザを少なくすることができ光学部品
への光学損失も減少する。なお、偏光素子８はレーザ発
振器１の出力窓をブリュースタ角に保つことにより代用
できる。
【００１１】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、複数の
発振波長を有するレーザ光を発振するレーザ発振器と、
レーザ発振器の後方に複数配置されレーザ光を段階的に
増幅するレーザ増幅器と、レーザ発振器とレーザ増幅器
の間に設けられレーザ光の偏光方向を直線偏光に固定す
る偏光手段と、レーザ発振器及びレーザ増幅器のレーザ
光出力側に位置しレーザ光の発振波長の内必要波長をそ
れぞれ選択する波長選択手段と、モニター用パワーメー
タとで構成したので、光学部品の反射率、透過率が固定
され、また、必要波長のレーザ光のみが増幅されること
になり、従って光学損失が減り増幅効率が向上するとと
もにレーザ出力が安定しさらに光学部品寿命が延びるレ
ーザ装置が得られる効果がある。
発振波長を有するレーザ光を発振するレーザ発振器と、
レーザ発振器の後方に複数配置されレーザ光を段階的に
増幅するレーザ増幅器と、レーザ発振器とレーザ増幅器
の間に設けられレーザ光の偏光方向を直線偏光に固定す
る偏光手段と、レーザ発振器及びレーザ増幅器のレーザ
光出力側に位置しレーザ光の発振波長の内必要波長をそ
れぞれ選択する波長選択手段と、モニター用パワーメー
タとで構成したので、光学部品の反射率、透過率が固定
され、また、必要波長のレーザ光のみが増幅されること
になり、従って光学損失が減り増幅効率が向上するとと
もにレーザ出力が安定しさらに光学部品寿命が延びるレ
ーザ装置が得られる効果がある。
【００１２】銅蒸気レーザのようなパルスレーザにおい
ては、パルス増幅するレーザ増幅器のパルスタイミング
を入射光のパルスタイミングに一致させることにより、
レーザ光を効率よく増幅できる。そのためモニター用パ
ワーメータの出力が最大になるようにレーザ増幅器のパ
ルスタイミングを制御するような場合、本発明では必要
レーザ光を選択して不要レーザ光や自然発生光を除去し
ているので、パルスタイミングを不要レーザ光に一致さ
せてしまったり、あるいは自然発生光のために目標があ
いまいになって中途半端な値に合わせてしまったりする
のを防止できる。
ては、パルス増幅するレーザ増幅器のパルスタイミング
を入射光のパルスタイミングに一致させることにより、
レーザ光を効率よく増幅できる。そのためモニター用パ
ワーメータの出力が最大になるようにレーザ増幅器のパ
ルスタイミングを制御するような場合、本発明では必要
レーザ光を選択して不要レーザ光や自然発生光を除去し
ているので、パルスタイミングを不要レーザ光に一致さ
せてしまったり、あるいは自然発生光のために目標があ
いまいになって中途半端な値に合わせてしまったりする
のを防止できる。
【図１】 この発明の実施例１におけるレーザ装置の構
成を示す模式図である。
成を示す模式図である。
【図２】 従来のレーザ装置の構成を示す模式図であ
る。
る。
【図３】 光軸調整ミラーの概略構成図である。
１ レーザ発振器、２ レーザ光、２ａ 必要レーザ光
（必要波長）、 ２ｂ 不要レーザ光（不要波長）、３ レーザ増幅器、５ｃ モニター用パワーメータ、 ６， ７ 波長選択手段（ダイクロイックミラー又は波長
選択素子）、 ８ 偏光手段（偏光素子）。
（必要波長）、 ２ｂ 不要レーザ光（不要波長）、３ レーザ増幅器、５ｃ モニター用パワーメータ、 ６， ７ 波長選択手段（ダイクロイックミラー又は波長
選択素子）、 ８ 偏光手段（偏光素子）。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−261191（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−93282（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−217233（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−103192（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−162787（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−58288（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−186786（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−273510（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−75486（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 3/10 H01S 3/23
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の発振波長を有するレーザ光を発振
するレーザ発振器と、該レーザ発振器の後方に複数配置
され該レーザ光を段階的に増幅するレーザ増幅器と、該
レーザ発振器とレーザ増幅器の間に設けられ該レーザ光
の偏光方向を直線偏光に固定する偏光手段と、該レーザ
発振器及びレーザ増幅器のレーザ光出力側に位置し該レ
ーザ光及び増幅されたレーザ光の発振波長の内必要波長
をそれぞれ選択する波長選択手段と、該レーザ増幅器の
出力を検出するモニター用パワーメータとを備えたこと
を特徴とするレーザ装置。 - 【請求項２】 レーザ発振器の出力窓をブリュースタ角
に保つことにより偏光手段を構成したことを特徴とする
請求項１記載のレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24631192A JP3091027B2 (ja) | 1992-09-16 | 1992-09-16 | レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24631192A JP3091027B2 (ja) | 1992-09-16 | 1992-09-16 | レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0697551A JPH0697551A (ja) | 1994-04-08 |
| JP3091027B2 true JP3091027B2 (ja) | 2000-09-25 |
Family
ID=17146670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24631192A Expired - Fee Related JP3091027B2 (ja) | 1992-09-16 | 1992-09-16 | レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3091027B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5525336B2 (ja) * | 2010-06-08 | 2014-06-18 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 欠陥検査方法および欠陥検査装置 |
-
1992
- 1992-09-16 JP JP24631192A patent/JP3091027B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0697551A (ja) | 1994-04-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |