JP3442656B2 - 超短パルスレーザー用ピンホール板 - Google Patents
超短パルスレーザー用ピンホール板Info
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- JP3442656B2 JP3442656B2 JP16978598A JP16978598A JP3442656B2 JP 3442656 B2 JP3442656 B2 JP 3442656B2 JP 16978598 A JP16978598 A JP 16978598A JP 16978598 A JP16978598 A JP 16978598A JP 3442656 B2 JP3442656 B2 JP 3442656B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ピコ秒乃至フェム
ト秒領域の高尖頭出力レーザーの発生装置に係り、特
に、超短パルスレーザー用ピンホール板に関するもので
ある。
ト秒領域の高尖頭出力レーザーの発生装置に係り、特
に、超短パルスレーザー用ピンホール板に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年、レーザーの中でも超短パルス・高
尖頭出力レーザーが注目され、核融合の点火用等レーザ
ープラズマの発生やレーザープロセッシングなどの２１
世紀における重要な基盤技術として、将来の進展が期待
されている。ところで、一般的に、レーザー光を利用す
る際、ビーム質の良好なレーザー光を得るために、その
光路上にピンホールを設置して、ビーム質を改善するよ
うにしている。
尖頭出力レーザーが注目され、核融合の点火用等レーザ
ープラズマの発生やレーザープロセッシングなどの２１
世紀における重要な基盤技術として、将来の進展が期待
されている。ところで、一般的に、レーザー光を利用す
る際、ビーム質の良好なレーザー光を得るために、その
光路上にピンホールを設置して、ビーム質を改善するよ
うにしている。
【０００３】そして、通常このピンホールは加工性、耐
久性などを考慮して、金属板（ステンレス鋼板や銅板）
が使用されている。
久性などを考慮して、金属板（ステンレス鋼板や銅板）
が使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ピコ秒
乃至フェムト秒領域の高尖頭出力のパルスレーザー光の
場合、金属板製のピンホールを用いると、ピンホールを
通過しない光が金属板表面に当たり、その金属板表面ま
わりにプラズマが発生する。このため、ピンホールを通
過する光はかなり弱くなり、ビームの質も悪くなる。こ
のため、ラマン散乱は全く発生しないといった問題があ
った。
乃至フェムト秒領域の高尖頭出力のパルスレーザー光の
場合、金属板製のピンホールを用いると、ピンホールを
通過しない光が金属板表面に当たり、その金属板表面ま
わりにプラズマが発生する。このため、ピンホールを通
過する光はかなり弱くなり、ビームの質も悪くなる。こ
のため、ラマン散乱は全く発生しないといった問題があ
った。
【０００５】また、このような超短パルス・高尖頭出レ
ーザー光のビーム質を改善するために真空型ピンホール
が用いられている。これは、プラズマ発生を抑制するた
め、特殊な形状のピンホールを真空中に設置するように
している。しかしながら、このような装置は、高価（１
００万円以上）であり、またビームが絞られている付近
に窓を設置すると損傷が起こるため、装置自体がかなり
大きくなるという欠点がある。
ーザー光のビーム質を改善するために真空型ピンホール
が用いられている。これは、プラズマ発生を抑制するた
め、特殊な形状のピンホールを真空中に設置するように
している。しかしながら、このような装置は、高価（１
００万円以上）であり、またビームが絞られている付近
に窓を設置すると損傷が起こるため、装置自体がかなり
大きくなるという欠点がある。
【０００６】さらに、ピンホール部分が直接外部から見
えない構造になるので、光軸調整にもかなり熟練を要す
ることになる。本発明は、上記状況に鑑みて、光を吸収
する素材を用いて作製したピンホールを用いることによ
り、ビーム質の向上を図り得る超短パルスレーザー用ピ
ンホール板を提供することを目的とする。
えない構造になるので、光軸調整にもかなり熟練を要す
ることになる。本発明は、上記状況に鑑みて、光を吸収
する素材を用いて作製したピンホールを用いることによ
り、ビーム質の向上を図り得る超短パルスレーザー用ピ
ンホール板を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔１〕ピコ秒乃至フェムト秒領域の高尖頭出力レーザー
の発生を行うためのピンホール板であって、このピンホ
ール板は、ピンホールを通過しない光は吸収され、表面
でプラズマが発生しない素材からなる。
成するために、 〔１〕ピコ秒乃至フェムト秒領域の高尖頭出力レーザー
の発生を行うためのピンホール板であって、このピンホ
ール板は、ピンホールを通過しない光は吸収され、表面
でプラズマが発生しない素材からなる。
【０００８】〔２〕上記〔１〕記載の超短パルスレーザ
ー用ピンホール板において、前記素材は、透明性を有す
る素材である。 〔３〕上記〔２〕記載の超短パルスレーザー用ピンホー
ル板において、前記透明性を有する素材は、アクリル系
樹脂からなる。 〔４〕上記〔２〕記載の超短パルスレーザー用ピンホー
ル板において、前記透明性を有する素材は、ガラスから
なる。
ー用ピンホール板において、前記素材は、透明性を有す
る素材である。 〔３〕上記〔２〕記載の超短パルスレーザー用ピンホー
ル板において、前記透明性を有する素材は、アクリル系
樹脂からなる。 〔４〕上記〔２〕記載の超短パルスレーザー用ピンホー
ル板において、前記透明性を有する素材は、ガラスから
なる。
【０００９】〔５〕上記〔４〕記載の超短パルスレーザ
ー用ピンホール板において、前記ガラスは光学ガラス又
は石英ガラスである。 〔６〕上記〔１〕記載の超短パルスレーザー用ピンホー
ル板において、前記素材は、フッ化マグネシウム又はフ
ッ化リチウムである。 〔７〕上記〔３〕、〔４〕又は〔６〕記載の超短パルス
レーザー用ピンホール板において、前記素材に光を吸収
する物質を含有するようにしたものである。
ー用ピンホール板において、前記ガラスは光学ガラス又
は石英ガラスである。 〔６〕上記〔１〕記載の超短パルスレーザー用ピンホー
ル板において、前記素材は、フッ化マグネシウム又はフ
ッ化リチウムである。 〔７〕上記〔３〕、〔４〕又は〔６〕記載の超短パルス
レーザー用ピンホール板において、前記素材に光を吸収
する物質を含有するようにしたものである。
【００１０】〔８〕上記〔７〕記載の超短パルスレーザ
ー用ピンホール板において、前記光を吸収する物質は色
素である。
ー用ピンホール板において、前記光を吸収する物質は色
素である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。本発明の超短パルスレーザー用ピン
ホール板は、その素材として、通常の金属板とは異なる
ものを用いる。すなわち、通常のピンホール板は、耐久
性等を考慮して、金属板（ステンレス板や銅板など）に
ピンホールが形成されるように構成されているが、本発
明では、ピンホール板として、ピンホールを通過しない
光は吸収され、表面でプラズマが発生しない素材、ここ
では、アクリル板（厚さ５ｍｍ）を用いるようにした。
て詳細に説明する。本発明の超短パルスレーザー用ピン
ホール板は、その素材として、通常の金属板とは異なる
ものを用いる。すなわち、通常のピンホール板は、耐久
性等を考慮して、金属板（ステンレス板や銅板など）に
ピンホールが形成されるように構成されているが、本発
明では、ピンホール板として、ピンホールを通過しない
光は吸収され、表面でプラズマが発生しない素材、ここ
では、アクリル板（厚さ５ｍｍ）を用いるようにした。
【００１２】以下、従来の金属板（真鍮板）を素材とし
たピンホール板と本発明の実施例であるアクリルを素材
としたピンホール板とを比較しながら説明する。図１は
本発明の実施例を示す超短パルスレーザー光の経路の部
分模式図、図２は本発明の実施例を示すエキシマーレー
ザー光をレンズで集光し、アクリル板のピンホールを通
した後、再度加圧水素に集光してラマン散乱を発生さ
せ、そのスペクトルを測定した結果を示す図である。
たピンホール板と本発明の実施例であるアクリルを素材
としたピンホール板とを比較しながら説明する。図１は
本発明の実施例を示す超短パルスレーザー光の経路の部
分模式図、図２は本発明の実施例を示すエキシマーレー
ザー光をレンズで集光し、アクリル板のピンホールを通
した後、再度加圧水素に集光してラマン散乱を発生さ
せ、そのスペクトルを測定した結果を示す図である。
【００１３】図１において、１は超短パルスレーザー
光、２は集光レンズ、３はピンホール板としてのアクリ
ル板、４はピンホールである。ここでは、超短パルスレ
ーザー光１としてのエキシマーレーザー光（２４８ｎ
ｍ、５００ｆｓ、約１０ｍＪ）をレンズ２で集光し、ア
クリル板３のピンホール（直径０．５ｍｍ）４を通した
後、再度加圧水素に集光してラマン散乱を発生させ、そ
のスペクトルを測定している。
光、２は集光レンズ、３はピンホール板としてのアクリ
ル板、４はピンホールである。ここでは、超短パルスレ
ーザー光１としてのエキシマーレーザー光（２４８ｎ
ｍ、５００ｆｓ、約１０ｍＪ）をレンズ２で集光し、ア
クリル板３のピンホール（直径０．５ｍｍ）４を通した
後、再度加圧水素に集光してラマン散乱を発生させ、そ
のスペクトルを測定している。
【００１４】図３はエキシマーレーザー光をレンズで集
光し、ピンホールに通さずに、加圧水素に集光してラマ
ン散乱を発生させ、そのスペクトルを測定した結果を示
す図である。図４はエキシマーレーザー光をレンズで集
光し、従来の金属板のピンホールを通した後、再度加圧
水素に集光してラマン散乱を発生させ、そのスペクトル
を測定した結果を示す図である。
光し、ピンホールに通さずに、加圧水素に集光してラマ
ン散乱を発生させ、そのスペクトルを測定した結果を示
す図である。図４はエキシマーレーザー光をレンズで集
光し、従来の金属板のピンホールを通した後、再度加圧
水素に集光してラマン散乱を発生させ、そのスペクトル
を測定した結果を示す図である。
【００１５】ラマン散乱光は、ビーム質が良好な場合
に、効率よく発生することが知られている。図４に示す
ように、金属製のピンホールを用いた場合には、ピンホ
ールを通過しない光が金属板に当たると、表面でプラズ
マが発生する。このため、ピンホールを通過する光はか
なり弱くなる。また、ビーム質も悪くなり、ラマン散乱
は全く発生していない。
に、効率よく発生することが知られている。図４に示す
ように、金属製のピンホールを用いた場合には、ピンホ
ールを通過しない光が金属板に当たると、表面でプラズ
マが発生する。このため、ピンホールを通過する光はか
なり弱くなる。また、ビーム質も悪くなり、ラマン散乱
は全く発生していない。
【００１６】一方、図２に示すように、本発明のアクリ
ル製のピンホール板を用いた場合には、ピンホールを通
過しない光は、アクリル板に徐々に吸収されるため、表
面でプラズマが発生しない。なお、図２において、２４
８ｎｍ付近の鋭いピークがエキシマーレーザーの発振線
であり、その他のピークは水素からのラマン線である。
ル製のピンホール板を用いた場合には、ピンホールを通
過しない光は、アクリル板に徐々に吸収されるため、表
面でプラズマが発生しない。なお、図２において、２４
８ｎｍ付近の鋭いピークがエキシマーレーザーの発振線
であり、その他のピークは水素からのラマン線である。
【００１７】上記したスペクトルから分かるように、ア
クリル製のピンホール板を用いた場合は、ビーム質の改
善によりエネルギーが低下したにも係わらず、ラマン散
乱の効率が改善されている。このような差異は、ピンホ
ール板の素材に、レーザー光を吸収するアクリル板を使
用したことによる。
クリル製のピンホール板を用いた場合は、ビーム質の改
善によりエネルギーが低下したにも係わらず、ラマン散
乱の効率が改善されている。このような差異は、ピンホ
ール板の素材に、レーザー光を吸収するアクリル板を使
用したことによる。
【００１８】なお、レーザーの波長域により、あるいは
耐久性を向上させるため、光学ガラス、石英ガラス、フ
ッ化マグネシウム、フッ化リチウムなどの素材を用いて
ピンホール板を製作することも考えられる。すなわち、
素材としては、ピンホールを通過しない光は吸収され、
表面でプラズマが発生しない素材であればよい。例え
ば、ピンホールを通過しない光は吸収され、表面でプラ
ズマが発生しない性質を有する透明性を有する素材であ
り、アクリル系樹脂（アクリル酸エステル樹脂、アクリ
ル酸樹脂など）、光学ガラス、石英ガラス、フッ化マグ
ネシウム、フッ化リチウム、あるいはこれらに光を吸収
する物質、例えば、色素などをドープしたものをレーザ
ーの波長域により適宜用いることができる。特に、最近
利用されるようになってきたチタンサファイヤレーザー
は、発振波長が近赤外域にあり、このような場合には、
色素などをドープしたアクリルやガラスなどを素材に使
うことにより、同様の効果を奏することができる。
耐久性を向上させるため、光学ガラス、石英ガラス、フ
ッ化マグネシウム、フッ化リチウムなどの素材を用いて
ピンホール板を製作することも考えられる。すなわち、
素材としては、ピンホールを通過しない光は吸収され、
表面でプラズマが発生しない素材であればよい。例え
ば、ピンホールを通過しない光は吸収され、表面でプラ
ズマが発生しない性質を有する透明性を有する素材であ
り、アクリル系樹脂（アクリル酸エステル樹脂、アクリ
ル酸樹脂など）、光学ガラス、石英ガラス、フッ化マグ
ネシウム、フッ化リチウム、あるいはこれらに光を吸収
する物質、例えば、色素などをドープしたものをレーザ
ーの波長域により適宜用いることができる。特に、最近
利用されるようになってきたチタンサファイヤレーザー
は、発振波長が近赤外域にあり、このような場合には、
色素などをドープしたアクリルやガラスなどを素材に使
うことにより、同様の効果を奏することができる。
【００１９】また、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【００２０】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、ピンホールを通過しない光が吸収され、表面で
プラズマが発生しない素材を用いたピンホール板とした
ので、集光性に優れるとともに、ビーム質の向上を図る
ことができる。したがって、ビーム質の改善によりエネ
ルギーが低下したにも係わらず、ラマン散乱の効率を改
善することができる。
よれば、ピンホールを通過しない光が吸収され、表面で
プラズマが発生しない素材を用いたピンホール板とした
ので、集光性に優れるとともに、ビーム質の向上を図る
ことができる。したがって、ビーム質の改善によりエネ
ルギーが低下したにも係わらず、ラマン散乱の効率を改
善することができる。
【図１】本発明の実施例を示す超短パルスレーザー光の
経路の部分模式図である。
経路の部分模式図である。
【図２】本発明の実施例を示すエキシマーレーザー光を
レンズで集光し、アクリル板のピンホールを通した後、
再度加圧水素に集光してラマン散乱を発生させ、そのス
ペクトルを測定した結果を示す図である。
レンズで集光し、アクリル板のピンホールを通した後、
再度加圧水素に集光してラマン散乱を発生させ、そのス
ペクトルを測定した結果を示す図である。
【図３】エキシマーレーザー光をレンズで集光し、ピン
ホールに通さずに加圧水素に集光してラマン散乱を発生
させ、そのスペクトルを測定した結果を示す図である。
ホールに通さずに加圧水素に集光してラマン散乱を発生
させ、そのスペクトルを測定した結果を示す図である。
【図４】エキシマーレーザー光をレンズで集光し、従来
の金属板のピンホールを通した後、再度加圧水素に集光
してラマン散乱を発生させ、そのスペクトルを測定した
結果を示す図である。
の金属板のピンホールを通した後、再度加圧水素に集光
してラマン散乱を発生させ、そのスペクトルを測定した
結果を示す図である。
１ 超短パルスレーザー光
２ 集光レンズ
３ アクリル板（ピンホール板）
４ ピンホール
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−75187（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−162686（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−133803（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−96814（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−287107（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−134402（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−306533（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−194102（ＪＰ，Ａ)
実開 昭62−16902（ＪＰ，Ｕ)
実開 平３−77901（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 5/00
H01S 3/10
Claims (8)
- 【請求項１】 ピコ秒乃至フェムト秒領域の高尖頭出力
レーザーの発生を行うためのピンホール板であって、 該ピンホール板は、ピンホールを通過しない光は吸収さ
れ、表面でプラズマが発生しない素材からなることを特
徴とする超短パルスレーザー用ピンホール板。 - 【請求項２】 請求項１記載の超短パルスレーザー用ピ
ンホール板において、前記素材は、透明性を有する素材
である超短パルスレーザー用ピンホール板。 - 【請求項３】 請求項２記載の超短パルスレーザー用ピ
ンホール板において、前記透明性を有する素材は、アク
リル系樹脂からなる超短パルスレーザー用ピンホール
板。 - 【請求項４】 請求項２記載の超短パルスレーザー用ピ
ンホール板において、前記透明性を有する素材は、ガラ
スからなる超短パルスレーザー用ピンホール板。 - 【請求項５】 請求項４記載の超短パルスレーザー用ピ
ンホール板において、前記ガラスは光学ガラス又は石英
ガラスである超短パルスレーザー用ピンホール板。 - 【請求項６】 請求項１記載の超短パルスレーザー用ピ
ンホール板において、前記素材は、フッ化マグネシウム
又はフッ化リチウムである超短パルスレーザー用ピンホ
ール板。 - 【請求項７】 請求項３、４又は６記載の超短パルスレ
ーザー用ピンホール板において、前記素材に光を吸収す
る物質を含有することを特徴とする超短パルスレーザー
用ピンホール板。 - 【請求項８】 請求項７記載の超短パルスレーザー用ピ
ンホール板において、前記光を吸収する物質は色素であ
ることを特徴とする超短パルスレーザー用ピンホール
板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16978598A JP3442656B2 (ja) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | 超短パルスレーザー用ピンホール板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16978598A JP3442656B2 (ja) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | 超短パルスレーザー用ピンホール板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000002804A JP2000002804A (ja) | 2000-01-07 |
| JP3442656B2 true JP3442656B2 (ja) | 2003-09-02 |
Family
ID=15892838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16978598A Expired - Fee Related JP3442656B2 (ja) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | 超短パルスレーザー用ピンホール板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3442656B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100598619B1 (ko) * | 2005-06-02 | 2006-07-07 | 주식회사 현대오토넷 | 차량용 모니터의 팝업장치 |
-
1998
- 1998-06-17 JP JP16978598A patent/JP3442656B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000002804A (ja) | 2000-01-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030610 |
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| R250 | Receipt of annual fees |
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|
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