JP3272837B2 - レ−ザ発振装置 - Google Patents
レ−ザ発振装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は狭帯域化されたレ−ザ
光を波長や光軸を安定させて出力することができるレ−
ザ発振装置に関する。
光を波長や光軸を安定させて出力することができるレ−
ザ発振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、ヘンシュ型色素レ−ザ発振装
置において、単一縦モ−ド発振を維持しながら波長掃引
を行う場合、従来は図７に示す構成のレ−ザ発振装置が
採用されていた。すなわち、同図中１は光共振器であ
る。この光共振器１はレ−ザ媒質としての色素セル２の
両端にグレ−テイング３と出力ミラ−４とを所定の間隔
で対峙させて配置してなる。
置において、単一縦モ−ド発振を維持しながら波長掃引
を行う場合、従来は図７に示す構成のレ−ザ発振装置が
採用されていた。すなわち、同図中１は光共振器であ
る。この光共振器１はレ−ザ媒質としての色素セル２の
両端にグレ−テイング３と出力ミラ−４とを所定の間隔
で対峙させて配置してなる。
【０００３】上記色素セル２とグレ−テイング３との間
には、プリズム式のビ−ム拡大器５とエタロン６とが設
けられている。上記色素セル２は励起光Ｓによって励起
される。それによって、上記色素セル２からはレ−ザ光
Ｌが発生するようになっている。色素セル２から発生し
たレ−ザ光Ｌはビ−ム拡大器５でビ−ム径が拡大され、
エタロン６とグレ−テイング３とで波長選択されて上記
出力ミラ−４から発振出力される。この出力ミラ−４か
ら出力されたレ−ザ光Ｌは、サンプリングミラ−７で分
割される。サンプリングミラ−７で反射したレ−ザ光Ｌ
は、波長計８によって波長が検出され、透過したレ−ザ
光Ｌは出力モニタ９よって出力が検出される。
には、プリズム式のビ−ム拡大器５とエタロン６とが設
けられている。上記色素セル２は励起光Ｓによって励起
される。それによって、上記色素セル２からはレ−ザ光
Ｌが発生するようになっている。色素セル２から発生し
たレ−ザ光Ｌはビ−ム拡大器５でビ−ム径が拡大され、
エタロン６とグレ−テイング３とで波長選択されて上記
出力ミラ−４から発振出力される。この出力ミラ−４か
ら出力されたレ−ザ光Ｌは、サンプリングミラ−７で分
割される。サンプリングミラ−７で反射したレ−ザ光Ｌ
は、波長計８によって波長が検出され、透過したレ−ザ
光Ｌは出力モニタ９よって出力が検出される。
【０００４】上記出力ミラ−４にはピエゾ素子からなる
第１のプッシャ１０が設けられている。この第１のプシ
ャ１０には、第１のコントロ−ラ１１と第１のフィ−ド
バック装置１２とが順次接続されていて、この第１のフ
ィ−ドバック装置１２には上記波長計８からの検出信号
が入力されるようになっている。それによって、上記第
１のプッシャ１０が上記第１のコントロ−ラ１１からの
駆動信号によって駆動され、上記出力ミラ−４を上記光
共振器１の光軸方向に沿って変位させるから、出力ミラ
−４から出力されるレ−ザ光Ｌの縦モ−ド間隔を変える
ことができるようになっている。
第１のプッシャ１０が設けられている。この第１のプシ
ャ１０には、第１のコントロ−ラ１１と第１のフィ−ド
バック装置１２とが順次接続されていて、この第１のフ
ィ−ドバック装置１２には上記波長計８からの検出信号
が入力されるようになっている。それによって、上記第
１のプッシャ１０が上記第１のコントロ−ラ１１からの
駆動信号によって駆動され、上記出力ミラ−４を上記光
共振器１の光軸方向に沿って変位させるから、出力ミラ
−４から出力されるレ−ザ光Ｌの縦モ−ド間隔を変える
ことができるようになっている。
【０００５】上記エタロン６は、第２のコントロ−ラ１
３によって駆動される第２のプッシャ１４によって上記
光軸方向に沿って変位させられるとともに、第１のピエ
ゾモ−タ１５によって上記光軸を中心として回転駆動さ
れるようになっている。上記第１のピエゾモ−タ１５は
第２のコントロ−ラ１６からの駆動信号によって駆動さ
れる。この第２のコントロ−ラ１６は、上記出力モニタ
９からの検出信号が入力される第２のフィ−ドバック装
置１７からの制御信号に応じて上記駆動信号を出力す
る。
３によって駆動される第２のプッシャ１４によって上記
光軸方向に沿って変位させられるとともに、第１のピエ
ゾモ−タ１５によって上記光軸を中心として回転駆動さ
れるようになっている。上記第１のピエゾモ−タ１５は
第２のコントロ−ラ１６からの駆動信号によって駆動さ
れる。この第２のコントロ−ラ１６は、上記出力モニタ
９からの検出信号が入力される第２のフィ−ドバック装
置１７からの制御信号に応じて上記駆動信号を出力す
る。
【０００６】上記グレ−テイング３は第２のピエゾモ−
タ１８によって上記光軸を中心として微小範囲内で回転
駆動されるようになっている。上記第２のピエゾモ−タ
１８は、第３のコントロ−ラ１９からの駆動信号によっ
て駆動される。
タ１８によって上記光軸を中心として微小範囲内で回転
駆動されるようになっている。上記第２のピエゾモ−タ
１８は、第３のコントロ−ラ１９からの駆動信号によっ
て駆動される。
【０００７】このような構成においては、出力モニタ９
からの検出信号が第２のフィ−ドバック装置１７に設定
された設定値と比較され、その比較値に応じて第２のコ
ントロ−ラ１６が第１のピエゾモ−タ１５を駆動するこ
とで、エタロン６の透過ピ−クを縦モ−ドに一致させ、
単一縦モ−ド発振を維持したまま波長の掃引を行う。
からの検出信号が第２のフィ−ドバック装置１７に設定
された設定値と比較され、その比較値に応じて第２のコ
ントロ−ラ１６が第１のピエゾモ−タ１５を駆動するこ
とで、エタロン６の透過ピ−クを縦モ−ドに一致させ、
単一縦モ−ド発振を維持したまま波長の掃引を行う。
【０００８】波長の掃引は、波長計８にて波長を測定し
ながら、目標値に設定する。発振波長がドリフトした場
合には、設定波長と測定波長との差を第１のフィ−ドバ
ック装置１２で計算し、それに応じて出力ミラ−４を第
１のプッシャ１０によって駆動して波長のずれに応じた
分の波長掃引を行う。
ながら、目標値に設定する。発振波長がドリフトした場
合には、設定波長と測定波長との差を第１のフィ−ドバ
ック装置１２で計算し、それに応じて出力ミラ−４を第
１のプッシャ１０によって駆動して波長のずれに応じた
分の波長掃引を行う。
【０００９】発振波長のドリフトは、光共振器１が熱的
な影響を受けてグレ−テイング３、エタロン５および出
力ミラ−４の位置変化が生じ、グレ−テイング３とエタ
ロン５との波長選択帯および縦モ−ドの位置関係が目標
波長設定時からずれることによって起きる。
な影響を受けてグレ−テイング３、エタロン５および出
力ミラ−４の位置変化が生じ、グレ−テイング３とエタ
ロン５との波長選択帯および縦モ−ドの位置関係が目標
波長設定時からずれることによって起きる。
【００１０】従来のレ−ザ発振装置では、波長のドリフ
トに応じて出力ミラ−４の位置を変えて縦モ−ドを制御
し、その際エタロン６を縦モ−ドに同期して駆動するこ
とで、縦モ−ドとエタロン選択帯の位置ずれを元に戻す
ようにしていた。そのため、縦モ−ドやエタロン６の選
択帯のずれによる波長変化や光軸変化に対しては対応可
能であった。
トに応じて出力ミラ−４の位置を変えて縦モ−ドを制御
し、その際エタロン６を縦モ−ドに同期して駆動するこ
とで、縦モ−ドとエタロン選択帯の位置ずれを元に戻す
ようにしていた。そのため、縦モ−ドやエタロン６の選
択帯のずれによる波長変化や光軸変化に対しては対応可
能であった。
【００１１】しかしながら、もう１つの波長選択素子で
ある、グレ−テイング３の位置ずれをともなって波長変
化や光軸変化が生じた場合、その変化に対応して上記グ
レ−テイング３を制御できるようになっていなかったの
で、波長や光軸のずれを元に戻すことができないという
ことがあった。
ある、グレ−テイング３の位置ずれをともなって波長変
化や光軸変化が生じた場合、その変化に対応して上記グ
レ−テイング３を制御できるようになっていなかったの
で、波長や光軸のずれを元に戻すことができないという
ことがあった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のレ
−ザ発振装置は、縦モ−ドやエタロン選択帯の位置ずれ
による波長変化には対応可能であったが、グレ−テイン
グの位置ずれをともなって生じる波長変化や光軸変化に
は対応できないということがあった。
−ザ発振装置は、縦モ−ドやエタロン選択帯の位置ずれ
による波長変化には対応可能であったが、グレ−テイン
グの位置ずれをともなって生じる波長変化や光軸変化に
は対応できないということがあった。
【００１３】この発明は上記事情に基づきなされたもの
で、その目的とするところは、グレ−テイングの位置ず
れをともなって生じる波長変化や光軸変化にも対応可能
なレ−ザ発振装置を提供することにある。
で、その目的とするところは、グレ−テイングの位置ず
れをともなって生じる波長変化や光軸変化にも対応可能
なレ−ザ発振装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、シン
グル縦モード発振を維持したまま波長掃引を行なうレー
ザ発振装置において、レーザ媒質を挟んで対峙して配置
されたグレーティングと出力ミラーとからなる光共振器
と、この光共振器の上記レーザ媒質とグレーティングと
の間に設けられたエタロンと、上記出力ミラーを上記光
共振器の光軸に平行に駆動してこの出力ミラーから出力
されるレーザ光の縦モード間隔を変える第１の駆動手段
と、上記出力ミラーから出力されるレーザ光の出力を検
出する出力モニタと、この出力モニタが検出するレーザ
光の出力に同期して上記エタロンの上記光共振器の光軸
に対する角度を変える第２の駆動手段と、上記出力ミラ
ーから出力されるレーザ光の光軸を検出する光軸モニタ
と、上記グレーテイングの上記光共振器の光軸に対する
角度を変える第３の駆動手段と、上記出力ミラーから出
力されるレーザ光の波長を検出する波長計とを備えると
ともに、上記光軸モニタ及び上記波長計により、上記レ
ーザ光の光軸及び波長にずれがあると判断された場合
は、上記エタロン及び上記出力ミラーを同期駆動して波
長のずれを補正した後、なお上記光軸モニタにより検出
された上記レーザ光の光軸がずれている場合に、上記グ
レーテイングの光軸に対する角度を変えるように構成さ
れ、上記光軸モニタ及び上記波長計により、上記レーザ
光の光軸にずれがあり波長にずれがないと判断された場
合は、上記グレーテイングを駆動して光軸のずれを補正
するように構成され、上記光軸モニタ及び上記波長計に
より、上記レーザ光の光軸にずれがなく波長にずれがあ
ると判断された場合は、上記エタロン及び上記出力ミラ
ーを同期駆動して波長のずれを補正した後、上記グレー
テイングを駆動して光軸のずれを補正するように構成さ
れていることを特徴とするレーザ発振装置にある。
グル縦モード発振を維持したまま波長掃引を行なうレー
ザ発振装置において、レーザ媒質を挟んで対峙して配置
されたグレーティングと出力ミラーとからなる光共振器
と、この光共振器の上記レーザ媒質とグレーティングと
の間に設けられたエタロンと、上記出力ミラーを上記光
共振器の光軸に平行に駆動してこの出力ミラーから出力
されるレーザ光の縦モード間隔を変える第１の駆動手段
と、上記出力ミラーから出力されるレーザ光の出力を検
出する出力モニタと、この出力モニタが検出するレーザ
光の出力に同期して上記エタロンの上記光共振器の光軸
に対する角度を変える第２の駆動手段と、上記出力ミラ
ーから出力されるレーザ光の光軸を検出する光軸モニタ
と、上記グレーテイングの上記光共振器の光軸に対する
角度を変える第３の駆動手段と、上記出力ミラーから出
力されるレーザ光の波長を検出する波長計とを備えると
ともに、上記光軸モニタ及び上記波長計により、上記レ
ーザ光の光軸及び波長にずれがあると判断された場合
は、上記エタロン及び上記出力ミラーを同期駆動して波
長のずれを補正した後、なお上記光軸モニタにより検出
された上記レーザ光の光軸がずれている場合に、上記グ
レーテイングの光軸に対する角度を変えるように構成さ
れ、上記光軸モニタ及び上記波長計により、上記レーザ
光の光軸にずれがあり波長にずれがないと判断された場
合は、上記グレーテイングを駆動して光軸のずれを補正
するように構成され、上記光軸モニタ及び上記波長計に
より、上記レーザ光の光軸にずれがなく波長にずれがあ
ると判断された場合は、上記エタロン及び上記出力ミラ
ーを同期駆動して波長のずれを補正した後、上記グレー
テイングを駆動して光軸のずれを補正するように構成さ
れていることを特徴とするレーザ発振装置にある。
【００１５】
【００１６】
【作用】請求項１の発明によれば、シングル縦モード発
振のレーザ発振装置において、グレーテイングの位置ず
れをともなって波長変化や光軸のずれが生じた場合であ
っても、光軸モニタと波長計からの検出信号によってグ
レーテイングや出力ミラーの位置ずれを補正し、波長及
び光軸の安定化を計ることができる。
振のレーザ発振装置において、グレーテイングの位置ず
れをともなって波長変化や光軸のずれが生じた場合であ
っても、光軸モニタと波長計からの検出信号によってグ
レーテイングや出力ミラーの位置ずれを補正し、波長及
び光軸の安定化を計ることができる。
【００１７】
【００１８】
【実施例】以下、この発明の第１の実施例を図１乃至図
３を参照して説明する。なお、図７に示す従来構造と同
一部分には同一記号を付して説明を省略する。この実施
例は、出力ミラ−４から出力されたレ−ザ光Ｌの光路
に、ハ−フミラ−からなる第１のサンプリングンミラ−
３１と第２のサンプリングミラ−３２とが所定の角度で
平行に配置されている。
３を参照して説明する。なお、図７に示す従来構造と同
一部分には同一記号を付して説明を省略する。この実施
例は、出力ミラ−４から出力されたレ−ザ光Ｌの光路
に、ハ−フミラ−からなる第１のサンプリングンミラ−
３１と第２のサンプリングミラ−３２とが所定の角度で
平行に配置されている。
【００１９】上記第１のサンプリングミラ−３１で反射
したレ−ザ光Ｌの一部は波長計８に入射してその波長が
検出される。この波長計８からの検出信号は制御手段と
しての判別装置３３にに入力される。上記第１のサンプ
リングミラ−３１を透過して上記第２のサンプリングミ
ラ−３２で反射したレ−ザ光Ｌは出力モニタ９によって
出力が検出され、その検出信号は第２のフィ−ドバック
装置１７に入力され、ここで設定値と比較され、その比
較値に基づいて第２のコントロ−ラ１６を介して第１の
ピエゾモ−タ１５が駆動される。
したレ−ザ光Ｌの一部は波長計８に入射してその波長が
検出される。この波長計８からの検出信号は制御手段と
しての判別装置３３にに入力される。上記第１のサンプ
リングミラ−３１を透過して上記第２のサンプリングミ
ラ−３２で反射したレ−ザ光Ｌは出力モニタ９によって
出力が検出され、その検出信号は第２のフィ−ドバック
装置１７に入力され、ここで設定値と比較され、その比
較値に基づいて第２のコントロ−ラ１６を介して第１の
ピエゾモ−タ１５が駆動される。
【００２０】上記第２のサンプリングミラ−３２を透過
したレ−ザ光Ｌは、光軸モニタ３４に入射してその光軸
のずれが検出される。この光軸モニタ３４からの検出信
号は上記判別装置３３に入力される。
したレ−ザ光Ｌは、光軸モニタ３４に入射してその光軸
のずれが検出される。この光軸モニタ３４からの検出信
号は上記判別装置３３に入力される。
【００２１】上記判別装置３３は上記波長計８からの検
出信号と光軸モニタ３４からの検出信号とが設定値とず
れているか否やかを判別する。そして、その判別結果に
基づく判別信号は、第１のコントロ−ラ１１に制御信号
を出力する第１のフィ−ドバック装置１２と、第２のピ
エゾモ−タ１８を介してグレ−テイング３を駆動する第
３のコントロ−ラ１９に制御信号を出力する第３のフィ
−ドバック装置３５とに出力される。
出信号と光軸モニタ３４からの検出信号とが設定値とず
れているか否やかを判別する。そして、その判別結果に
基づく判別信号は、第１のコントロ−ラ１１に制御信号
を出力する第１のフィ−ドバック装置１２と、第２のピ
エゾモ−タ１８を介してグレ−テイング３を駆動する第
３のコントロ−ラ１９に制御信号を出力する第３のフィ
−ドバック装置３５とに出力される。
【００２２】上記第１、第３のフィ−ドバック装置１
２、３５は、上記判別装置３３からの判別結果に基づく
判別信号によって後述するごとく出力ミラ−４とグレ−
テイング３とを駆動制御するようになっている。
２、３５は、上記判別装置３３からの判別結果に基づく
判別信号によって後述するごとく出力ミラ−４とグレ−
テイング３とを駆動制御するようになっている。
【００２３】つぎに、上記構成の色素レ−ザ発振装置の
作用を図２のフロ−チャ−トと図３（ａ）〜（ｅ）の説
明図を参照して説明する。色素セル２が励起光Ｓによっ
て励起されてレ−ザ発振が開始されると、それと同時に
光軸モニタ３４によってレ−ザ光Ｌの光軸にずれが生じ
ているか否やかがステップ１（Ｓ１とする）で検出され
る。光軸にずれがない場合には、Ｓ２で波長にずれがあ
るか否やかが検出され、ずれがない場合は図３（ａ）に
示す正常状態（初期状態）であると判別される。
作用を図２のフロ−チャ−トと図３（ａ）〜（ｅ）の説
明図を参照して説明する。色素セル２が励起光Ｓによっ
て励起されてレ−ザ発振が開始されると、それと同時に
光軸モニタ３４によってレ−ザ光Ｌの光軸にずれが生じ
ているか否やかがステップ１（Ｓ１とする）で検出され
る。光軸にずれがない場合には、Ｓ２で波長にずれがあ
るか否やかが検出され、ずれがない場合は図３（ａ）に
示す正常状態（初期状態）であると判別される。
【００２４】Ｓ１で光軸にずれがあった場合、つぎにＳ
３で波長にずれがあるか否やかが検出される。光軸にず
れがあり、波長にずれがない図３（ｂ）に示す状態の場
合、判別装置３３はその状態がグレ−テイング３のずれ
によると判別し、その判別信号を第３のフィ−ドバック
装置３５に出力する。この第３のフィ−ドバック装置３
３はステップ４で上記判別装置３３からの判別信号によ
って設定値と測定値との差に基づき制御信号を第３のコ
ントロ−ラ１９に出力する。それによって、第３のコン
トロ−ラ１９は第２のピエゾ素子１８を作動させ、グレ
−テイング３を駆動する。Ｓ５では光軸にずれがあるか
否やかが光軸モニタ３４から判別装置３３にフィ−ドバ
ックされ、光軸にずれがなくなるまで上記グレ−テイン
グ３の駆動が継続される。
３で波長にずれがあるか否やかが検出される。光軸にず
れがあり、波長にずれがない図３（ｂ）に示す状態の場
合、判別装置３３はその状態がグレ−テイング３のずれ
によると判別し、その判別信号を第３のフィ−ドバック
装置３５に出力する。この第３のフィ−ドバック装置３
３はステップ４で上記判別装置３３からの判別信号によ
って設定値と測定値との差に基づき制御信号を第３のコ
ントロ−ラ１９に出力する。それによって、第３のコン
トロ−ラ１９は第２のピエゾ素子１８を作動させ、グレ
−テイング３を駆動する。Ｓ５では光軸にずれがあるか
否やかが光軸モニタ３４から判別装置３３にフィ−ドバ
ックされ、光軸にずれがなくなるまで上記グレ−テイン
グ３の駆動が継続される。
【００２５】光軸にずれがあり、しかも波長にもずれが
ある場合、判別装置３３はその状態が図３（ｃ）に示す
出力ミラ−４とエタロン６がずれた状態、あるいは図３
（ｄ）に示す出力ミラ−４、エタロン６およびグレ−テ
イング３がずれた状態のでいずれかであると判別する。
ある場合、判別装置３３はその状態が図３（ｃ）に示す
出力ミラ−４とエタロン６がずれた状態、あるいは図３
（ｄ）に示す出力ミラ−４、エタロン６およびグレ−テ
イング３がずれた状態のでいずれかであると判別する。
【００２６】そこで、まず、判別装置３３はＳ６で判別
信号を第１のフィ−ドバック装置１２に出力する。それ
によって、第１のコントロ−ラ１１は第１のプッシャ１
０を作動させ、出力ミラ−４を光軸方向に駆動する。そ
の際、縦モ−ドの変化に追随して変化する、出力モニタ
９が検出するレ−ザ出力によって第２のフィ−ドバック
装置１７および第２のコントロ−ラ１６を介して第１の
ピエゾモ−タ１５が駆動される。それによって、エタロ
ン６が駆動され、縦モ−ドとそれに同期駆動されたエタ
ロン選択帯の位置、すなわち発振波長が元に戻される。
信号を第１のフィ−ドバック装置１２に出力する。それ
によって、第１のコントロ−ラ１１は第１のプッシャ１
０を作動させ、出力ミラ−４を光軸方向に駆動する。そ
の際、縦モ−ドの変化に追随して変化する、出力モニタ
９が検出するレ−ザ出力によって第２のフィ−ドバック
装置１７および第２のコントロ−ラ１６を介して第１の
ピエゾモ−タ１５が駆動される。それによって、エタロ
ン６が駆動され、縦モ−ドとそれに同期駆動されたエタ
ロン選択帯の位置、すなわち発振波長が元に戻される。
【００２７】Ｓ７では出力ミラ−４とエタロン５とが駆
動されることで波長のずれがなくなったか否やかがフィ
−ドバック制御され、波長のずれがなくなるまで上記出
力ミラ−４とエタロン５とが駆動される。
動されることで波長のずれがなくなったか否やかがフィ
−ドバック制御され、波長のずれがなくなるまで上記出
力ミラ−４とエタロン５とが駆動される。
【００２８】上記出力ミラ−４とエタロン６とを制御し
て波長のずれがもとにもどれば、グレ−テイング３のず
れはなかったものと判別される。つまり、図３（ｃ）の
状態であったことになる。
て波長のずれがもとにもどれば、グレ−テイング３のず
れはなかったものと判別される。つまり、図３（ｃ）の
状態であったことになる。
【００２９】Ｓ７にて波長のずれが補正されたのち、Ｓ
８では光軸のずれが検出される。光軸にずれがある場合
にはＳ９で光軸にずれがなくなるまでグレ−テイング３
が駆動される。この状態は図３（ｄ）で示すようの出力
ミラ−４、エタロン５およびグレ−テイング３の三者が
ずれていたことになる。
８では光軸のずれが検出される。光軸にずれがある場合
にはＳ９で光軸にずれがなくなるまでグレ−テイング３
が駆動される。この状態は図３（ｄ）で示すようの出力
ミラ−４、エタロン５およびグレ−テイング３の三者が
ずれていたことになる。
【００３０】Ｓ２で波長にずれがある場合、つまり光軸
にずれがなく波長がずれている場合、図３（ｅ）に示す
ように判別装置３３は縦モ−ドとエタロン６の選択帯の
ずれと、グレ−テイング３の選択帯のずれとが一致して
いると判別する。その場合には、縦モ−ドの位置が変化
しているから、発振波長は変化するが、縦モ−ド、エタ
ロン６の選択帯およびグレ−テング３の選択帯が相対的
にずれないため、光軸は変化しない。
にずれがなく波長がずれている場合、図３（ｅ）に示す
ように判別装置３３は縦モ−ドとエタロン６の選択帯の
ずれと、グレ−テイング３の選択帯のずれとが一致して
いると判別する。その場合には、縦モ−ドの位置が変化
しているから、発振波長は変化するが、縦モ−ド、エタ
ロン６の選択帯およびグレ−テング３の選択帯が相対的
にずれないため、光軸は変化しない。
【００３１】この場合の制御は、まず、Ｓ１０でＳ６と
同様に、出力ミラ−４が光軸方向に駆動されるととも
に、そのときに縦モ−ドの変化に追随して変化する、出
力モニタ９が検出するレ−ザ出力に応じて第１のピエゾ
モ−タ１５が駆動される。それによって、エタロン６が
駆動されて縦モ−ドとそれに同期駆動されたエタロン６
の選択帯の位置、すなわち発振波長が元に戻される。Ｓ
１１では波長のずれがなくなるまで、上記出力ミラ−４
とエタロン６との駆動が行われる。
同様に、出力ミラ−４が光軸方向に駆動されるととも
に、そのときに縦モ−ドの変化に追随して変化する、出
力モニタ９が検出するレ−ザ出力に応じて第１のピエゾ
モ−タ１５が駆動される。それによって、エタロン６が
駆動されて縦モ−ドとそれに同期駆動されたエタロン６
の選択帯の位置、すなわち発振波長が元に戻される。Ｓ
１１では波長のずれがなくなるまで、上記出力ミラ−４
とエタロン６との駆動が行われる。
【００３２】波長のずれが元に戻されると、グレ−テイ
ング３の選択帯が縦モ−ドとそれに同期駆動されたエタ
ロン６の選択帯に対して相対的にずれるから、つぎにＳ
１２ではグレ−テイング３が駆動され、Ｓ１３では光軸
のずれがなくなるまでフィ−ドバック制御される。それ
によって、レ−ザ光Ｌの波長および光軸の安定化が計れ
る。
ング３の選択帯が縦モ−ドとそれに同期駆動されたエタ
ロン６の選択帯に対して相対的にずれるから、つぎにＳ
１２ではグレ−テイング３が駆動され、Ｓ１３では光軸
のずれがなくなるまでフィ−ドバック制御される。それ
によって、レ−ザ光Ｌの波長および光軸の安定化が計れ
る。
【００３３】すなわち、この発明のレ−ザ発振装置によ
れば、波長計８、出力モニタ９および光軸モニタ３４が
検出する検出信号を判別装置３３に入力し、ここでレ−
ザ光Ｌの波長および光軸のドリフトの状態を判別する。
そして、波長がずれている場合には、出力ミラ−４およ
びエタロン６を同期駆動しながら補正し、光軸がずれて
いる場合にはグレ−テイング３の角度を変えて補正する
ようにしたから、発振波長の変化と光軸の変化とを抑制
した、単一縦モ−ドのレ−ザ光Ｌを発振させることがで
きる。
れば、波長計８、出力モニタ９および光軸モニタ３４が
検出する検出信号を判別装置３３に入力し、ここでレ−
ザ光Ｌの波長および光軸のドリフトの状態を判別する。
そして、波長がずれている場合には、出力ミラ−４およ
びエタロン６を同期駆動しながら補正し、光軸がずれて
いる場合にはグレ−テイング３の角度を変えて補正する
ようにしたから、発振波長の変化と光軸の変化とを抑制
した、単一縦モ−ドのレ−ザ光Ｌを発振させることがで
きる。
【００３４】図４と図５はこの発明の第２の実施例を示
す。この実施例は圧力掃引方式によってマルチ縦モ−ド
発振させる、ヘンシュ型色素レ−ザ発振装置であり、以
下、このレ−ザ発振装置について説明する。なお、第１
の実施例と同一部分には同一記号を付して説明を省略す
る。
す。この実施例は圧力掃引方式によってマルチ縦モ−ド
発振させる、ヘンシュ型色素レ−ザ発振装置であり、以
下、このレ−ザ発振装置について説明する。なお、第１
の実施例と同一部分には同一記号を付して説明を省略す
る。
【００３５】すなわち、上記レ−ザ発振装置は気密容器
４１を備えている。この気密容器４１内には第１の実施
例と同じ構成の光共振器１が収容されている。この光共
振器１の出力ミラ−４から出力されて気密容器４１に形
成された窓４１ａから外部に出射したレ−ザ光Ｌは、サ
ンプリングミラ−４２で分割される。サンプリングミラ
−４２で反射したレ−ザ光Ｌは光軸モニタ３４で光軸が
検出され、その検出信号は判別装置３３に入力される。
上記サンプリングミラ−４２を透過したレ−ザ光Ｌは、
波長計８で波長が検出され、その検出信号は上記判別装
置３３に入力される。
４１を備えている。この気密容器４１内には第１の実施
例と同じ構成の光共振器１が収容されている。この光共
振器１の出力ミラ−４から出力されて気密容器４１に形
成された窓４１ａから外部に出射したレ−ザ光Ｌは、サ
ンプリングミラ−４２で分割される。サンプリングミラ
−４２で反射したレ−ザ光Ｌは光軸モニタ３４で光軸が
検出され、その検出信号は判別装置３３に入力される。
上記サンプリングミラ−４２を透過したレ−ザ光Ｌは、
波長計８で波長が検出され、その検出信号は上記判別装
置３３に入力される。
【００３６】上記気密容器４１内の圧力は第１の駆動手
段としての圧力コントロ−ラ４３によって制御される。
この圧力コントロ−ラ４３によって気密容器４１内の圧
力を制御し、空気の屈折率の変化を利用することで、共
振器長を微小変化させて波長掃引、つまり出力ミラ−４
から出力されるレ−ザ光Ｌの波長を制御できるようにな
っている。
段としての圧力コントロ−ラ４３によって制御される。
この圧力コントロ−ラ４３によって気密容器４１内の圧
力を制御し、空気の屈折率の変化を利用することで、共
振器長を微小変化させて波長掃引、つまり出力ミラ−４
から出力されるレ−ザ光Ｌの波長を制御できるようにな
っている。
【００３７】上記圧力コントロ−ラ４３は第１のフィ−
ドバック装置１２を介して上記判別装置３３に接続され
ている。なお、この実施例においてエタロン６は、判別
装置３３に第２のフィ−ドバック装置１７と第２のコン
トロ−ラ１６を介して接続された第１のピエゾモ−タ１
５によって駆動される。
ドバック装置１２を介して上記判別装置３３に接続され
ている。なお、この実施例においてエタロン６は、判別
装置３３に第２のフィ−ドバック装置１７と第２のコン
トロ−ラ１６を介して接続された第１のピエゾモ−タ１
５によって駆動される。
【００３８】つぎに、上記色素レ−ザ発振装置の作用を
図５のフロ−チャ−トと図６（ｓ）〜（ｅ）の説明図を
参照して説明する。レ−ザ発振が開始されると、光軸モ
ニタ３４によってレ−ザ光Ｌの光軸が検出され、また波
長計８によって波長が検出される。Ｓ１では光軸にずれ
があるか否やかが検出される。光軸にずれがない場合に
は、Ｓ２で波長にずれがあるか否やかが検出される。ず
れがない場合には図６（ａ）に示す正常な状態であると
いうことになる。
図５のフロ−チャ−トと図６（ｓ）〜（ｅ）の説明図を
参照して説明する。レ−ザ発振が開始されると、光軸モ
ニタ３４によってレ−ザ光Ｌの光軸が検出され、また波
長計８によって波長が検出される。Ｓ１では光軸にずれ
があるか否やかが検出される。光軸にずれがない場合に
は、Ｓ２で波長にずれがあるか否やかが検出される。ず
れがない場合には図６（ａ）に示す正常な状態であると
いうことになる。
【００３９】Ｓ１で光軸にずれがあった場合には、Ｓ３
で波長にずれがあるか否やかが検出される。波長にずれ
がなければ、図６（ｂ）に示すようにグレ−テング３だ
けがずれていることになるから、Ｓ４ではグレ−テイン
グ３が駆動され、光軸のずれが補正される。Ｓ５では上
記グレ−テイング３の駆動がフィ−ドバック制御され
る。それによって、光軸のずれが補正されることにな
る。
で波長にずれがあるか否やかが検出される。波長にずれ
がなければ、図６（ｂ）に示すようにグレ−テング３だ
けがずれていることになるから、Ｓ４ではグレ−テイン
グ３が駆動され、光軸のずれが補正される。Ｓ５では上
記グレ−テイング３の駆動がフィ−ドバック制御され
る。それによって、光軸のずれが補正されることにな
る。
【００４０】上記Ｓ３で波長にずれがある場合、つまり
図６（ｃ）に示すようにエタロン６の選択帯がずれた場
合には、発振波長と光軸とがともにずれ、そのことが判
別回路３３で判別される。それによって、Ｓ６で示すよ
うに、まずグレ−テング３が駆動され、その選択帯がエ
タロン６の選択帯に一致させられる。Ｓ７では、グレ−
テング３の選択帯がエタロン６の選択帯に一致するま
で、つまり光軸にずれがなくなるまで、上記グレ−テイ
ング３の駆動がフィ−ドバック制御される。
図６（ｃ）に示すようにエタロン６の選択帯がずれた場
合には、発振波長と光軸とがともにずれ、そのことが判
別回路３３で判別される。それによって、Ｓ６で示すよ
うに、まずグレ−テング３が駆動され、その選択帯がエ
タロン６の選択帯に一致させられる。Ｓ７では、グレ−
テング３の選択帯がエタロン６の選択帯に一致するま
で、つまり光軸にずれがなくなるまで、上記グレ−テイ
ング３の駆動がフィ−ドバック制御される。
【００４１】光軸のずれがなくなったならば、Ｓ８では
圧力コントロ−ラ４３によって気密容器４１の圧力掃引
を行い、波長のずれを元に戻す。Ｓ９では圧力コントロ
−ラ４３による圧力掃引が波長のずれがなくなるまでフ
ィ−ドバック制御される。それによって、レ−ザ光Ｌの
波長を元に戻すことができる。
圧力コントロ−ラ４３によって気密容器４１の圧力掃引
を行い、波長のずれを元に戻す。Ｓ９では圧力コントロ
−ラ４３による圧力掃引が波長のずれがなくなるまでフ
ィ−ドバック制御される。それによって、レ−ザ光Ｌの
波長を元に戻すことができる。
【００４２】図６（ｄ）はエタロン６の選択帯とグレ−
テイング３の選択帯とがともにずれた場合で、その場合
には、発振波長と光軸の両方に変化が生じるから、Ｓ６
〜Ｓ９の場合と同様の制御を行うことで、光軸と波長と
をもとに戻すことができる。
テイング３の選択帯とがともにずれた場合で、その場合
には、発振波長と光軸の両方に変化が生じるから、Ｓ６
〜Ｓ９の場合と同様の制御を行うことで、光軸と波長と
をもとに戻すことができる。
【００４３】また、希なケ−スとして図６（ｅ）に示す
ようにエタロン６の選択帯とグレ−テイング３の選択帯
とのずれが一致することがある。この場合、エタロン６
の位置が変化しているため、エタロン６で選択された部
分の縦モ−ドの位置が変化する。したがって、発振波長
は変化するが、エタロン６の選択帯グレ−テイング３の
選択帯が相対的にずれないため、光軸は変化しない。つ
まり、上記Ｓ２で波長にずれがある場合がこのケ−スに
相当する。
ようにエタロン６の選択帯とグレ−テイング３の選択帯
とのずれが一致することがある。この場合、エタロン６
の位置が変化しているため、エタロン６で選択された部
分の縦モ−ドの位置が変化する。したがって、発振波長
は変化するが、エタロン６の選択帯グレ−テイング３の
選択帯が相対的にずれないため、光軸は変化しない。つ
まり、上記Ｓ２で波長にずれがある場合がこのケ−スに
相当する。
【００４４】このような場合には、Ｓ１０で圧力コント
ロ−ラ４３によって気密容器４１内の圧力掃引を行い、
Ｓ１１で波長のずれの有無を検出し、その検出に基づい
て波長のずれがなくなるまでフィ−ドバック制御が行わ
れることで、波長を元に戻し、安定化を計ることができ
る。
ロ−ラ４３によって気密容器４１内の圧力掃引を行い、
Ｓ１１で波長のずれの有無を検出し、その検出に基づい
て波長のずれがなくなるまでフィ−ドバック制御が行わ
れることで、波長を元に戻し、安定化を計ることができ
る。
【００４５】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、発振波
長の変化と光軸の変化とを抑制した単一縦モードのレー
ザ光を発振させることができる。
長の変化と光軸の変化とを抑制した単一縦モードのレー
ザ光を発振させることができる。
【００４６】
【図１】この発明の一実施例のレ−ザ発振装置を示す全
体構成図。
体構成図。
【図２】同じく波長のドリフトを補正するフロ−チャ−
ト。
ト。
【図３】同じく（ａ）〜（ｅ）は波長のドリフトが生じ
る種々の原因を説明した説明図。
る種々の原因を説明した説明図。
【図４】この発明の他の実施例のレ−ザ発振装置を示す
全体構成図。
全体構成図。
【図５】同じく波長のドリフトを補正するフロ−チャ−
ト。
ト。
【図６】同じく（ａ）〜（ｅ）は波長のドリフトが生じ
る種々の原因を説明した説明図。
る種々の原因を説明した説明図。
【図７】従来のレ−ザ発振装置を示す構成図。
１…光共振器、２…色素セル、３…グレ−テイング、４
…出力ミラ−、６…エタロン、８…波長計、９…出力モ
ニタ、１０…第１のプッシャ（第１の駆動手段）、１５
…第１のピエゾモ−タ（第２の駆動手段）、１８…第２
のピエゾモ−タ（第３の駆動手段）、３３…判別装置
（制御手段）、３２…光軸モニタ、３４…光軸モニタ、
４１…気密容器、４３…圧力コントロ−ラ（第１の駆動
手段）。
…出力ミラ−、６…エタロン、８…波長計、９…出力モ
ニタ、１０…第１のプッシャ（第１の駆動手段）、１５
…第１のピエゾモ−タ（第２の駆動手段）、１８…第２
のピエゾモ−タ（第３の駆動手段）、３３…判別装置
（制御手段）、３２…光軸モニタ、３４…光軸モニタ、
４１…気密容器、４３…圧力コントロ−ラ（第１の駆動
手段）。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−262183（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−110985（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−181486（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 3/00 - 3/30 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (1)
- 【請求項１】 シングル縦モード発振を維持したまま波
長掃引を行なうレーザ発振装置において、 レーザ媒質を挟んで対峙して配置されたグレーテイング
と出力ミラーとからなる光共振器と、この光共振器の上
記レーザ媒質とグレーテイングとの間に設けられたエタ
ロンと、上記出力ミラーを上記光共振器の光軸に平行に
駆動してこの出力ミラーから出力されるレーザ光の縦モ
ード間隔を変える第１の駆動手段と、上記出力ミラーか
ら出力されるレーザ光の出力を検出する出力モニタと、
この出力モニタが検出するレーザ光の出力に同期して上
記エタロンの上記光共振器の光軸に対する角度を変える
第２の駆動手段と、上記出力ミラーから出力されるレー
ザ光の光軸を検出する光軸モニタと、上記グレーテイン
グの上記光共振器の光軸に対する角度を変える第３の駆
動手段と、上記出力ミラーから出力されるレーザ光の波
長を検出する波長計とを備えるとともに、 上記光軸モニタ及び上記波長計により、上記レーザ光の
光軸及び波長にずれがあると判断された場合は、上記エ
タロン及び上記出力ミラーを同期駆動して波長のずれを
補正した後、なお上記光軸モニタにより検出された上記
レーザ光の光軸がずれている場合に、上記グレーテイン
グの光軸に対する角度を変えるように構成され、 上記光軸モニタ及び上記波長計により、上記レーザ光の
光軸にずれがあり波長にずれがないと判断された場合
は、上記グレーテイングを駆動して光軸のずれを補正す
るように構成され、上記光軸モニタ及び上記波長計により、上記レーザ光の
光軸にずれがなく波長にずれがあると判断された場合
は、上記エタロン及び上記出力ミラーを同期駆動して波
長のずれを補正した後、上記グレーテイングを駆動して
光軸のずれを補正するように構成されている ことを特徴
とするレーザ発振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27815493A JP3272837B2 (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | レ−ザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27815493A JP3272837B2 (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | レ−ザ発振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07131103A JPH07131103A (ja) | 1995-05-19 |
| JP3272837B2 true JP3272837B2 (ja) | 2002-04-08 |
Family
ID=17593345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27815493A Expired - Lifetime JP3272837B2 (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | レ−ザ発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3272837B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2836566B2 (ja) * | 1995-12-08 | 1998-12-14 | 日本電気株式会社 | 波長安定化狭帯域エキシマレーザ装置 |
| JP3218999B2 (ja) * | 1996-12-18 | 2001-10-15 | 安藤電気株式会社 | 外部共振器型波長可変半導体レーザ光源 |
| JP2007027458A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Mitsutoyo Corp | レーザ装置及びその調整方法 |
| JP6101045B2 (ja) * | 2012-10-30 | 2017-03-22 | 株式会社ミツトヨ | レーザー光源装置 |
-
1993
- 1993-11-08 JP JP27815493A patent/JP3272837B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07131103A (ja) | 1995-05-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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