JP3538445B2 - レーザビーム伝送装置 - Google Patents
レーザビーム伝送装置Info
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Description
に係り、特にビーム強度の低下、ビームの発散、および
ビームパターンの乱れを抑え、かつ目的のビーム形状を
得ることができるレーザビーム伝送装置に関する。
5に示すようにビームの発散、パターンの乱れが大きく
なり、レーザ装置のビーム出射口付近の入射ビームパタ
ーン12aの形状と、到達目的点における出射ビームパ
ターン12bの形状とが異なってしまい、そのビーム強
度も低下するという問題がある。
13a,13bを組合わせた光学系を用い、入射ビーム
パターン12aと同一形状の出射ビームパターン12b
が得られるようにした像転送方式が用いられている。
いては、ビームの発散およびパターンの乱れを防止する
ことができるが、レンズ13a,13bを用いているた
め、その表面での反射およびレンズ自体の吸収によっ
て、ビーム強度の損失が大きくなるとともに、取扱うレ
ーザビームが銅蒸気レーザビームのように511nmと
578nmとの2波長以上の複色ビームである場合、あ
るいは色素レーザビームのようにその波長が可変となる
場合には、レンズ13a,13bの色収差によってビー
ム軌道にずれが生じる等の問題がある。
等に用いられる光反応セル6中で、光反応部を通過する
レーザビームを有効に利用するため、レーザビームを平
面ミラーと組合わせてなる多重平面ミラー7で多重反射
させる機構に対し、光反応セル6の入射ビーム4aおよ
び出射ビーム4bに従来の像転送方式を適用した場合に
は、光反応セル6中でビーム焦点をもつことになるた
め、逆に光反応部を通過するビームの体積利用率が悪く
なるとともに、光学素子表面に焦点が位置しないような
配置をとることおよびその表面許容ビーム出力密度に注
意を払う必要が生じること等の理由から、レンズ13
a,13bを用いた従来の像転送方式を光反応セル6の
多重反射光学系に適用することは非常に困難である。
術等で用いられる色素レーザ装置においては、シリンド
リカルレンズ9を用いて励起レーザビーム8を色素セル
10の表面に直線状に収束させ、色素レーザビーム11
を励起するようにしているが、この場合にも、シリンド
リカルレンズ9によるビーム損失とその色収差による問
題を有している。
たもので、伝送効率の低下、レーザ波長の変化に伴なう
ビーム軌道のずれ、および複雑な光学システムへの適用
の困難さを解消し、レーザビームの損失を抑えて、効率
が高く安定なレーザビーム伝送装置を提供することを目
的とする。
発明は、前記目的を達成する手段として、入射ビームを
反射する入射側平面ミラーと、入射側平面ミラーからの
反射ビームを軸外しで入射させ、出射する入射側放物面
ミラーと、入射側放物面ミラーからの反射ビームを軸外
しで入射させ、出射する出射側放物面ミラーと、出射側
放物面ミラーからの反射ビームを入射し、出射ビームと
して反射させる出射側平面ミラーとを備え、前記各ミラ
ーを共通平面上に配置するようにしたことを特徴とす
る。
射ビームを反射する入射側平面ミラーと、入射側平面ミ
ラーからの反射ビームを軸外しで入射させ、出射する入
射側球状凹面ミラーと、入射側球状凹面ミラーからの反
射ビームを軸外しで入射させ、出射する出射側球状凹面
ミラーと、出射側球状凹面ミラーからの反射ビームを入
射し、出射ビームとして反射させる出射側平面ミラーと
を備え、前記入射ビームと前記入射側平面ミラーからの
反射ビームとを含む平面と、前記出射側球状凹面ミラー
からの反射ビームと前記出射ビームとを含む平面とを直
交させるようにしたことを特徴とする。
色素レーザの励起レーザビームを、色素セルの表面に直
線状に収束させるレーザビーム伝送装置において、前記
励起レーザビームを反射する平面ミラーと、平面ミラー
からのビームを軸外しで入射させ、出射する球状凹面ミ
ラーとを備え、前記球状凹面ミラーの短軸焦点を、前記
色素セルの表面上に設定するようにしたことを特徴とす
る。
色素レーザの励起レーザビームを、色素セルの表面に直
線状に収束させるレーザビーム伝送装置において、前記
励起レーザビームを反射する平面ミラーと、平面ミラー
からのビームを軸外しで入、出射する球状凹面ミラーと
を備え、前記球状凹面ミラーの短軸焦点を、前記色素セ
ルの表面上に設定するようにしたことを特徴とする。
においては、入射側および出射側の各放物面ミラーが軸
外し(斜入反射)で用いられ、各放物面ミラーが入射側
および反射側の各平面ミラーとともに、共通平面上に配
置される。このため、図6に示す従来の像伝送方式と同
様の効果が得られ、しかもレンズを用いることに伴なう
欠点を解消することが可能となる。
ム伝送装置においては、放物面ミラーに代えて球状凹面
ミラーが用いられている。このため、放物面ミラーを用
いる場合に比較して低コストで製造でき、しかも入射ビ
ームと入射側平面ミラーからの反射ビームとを含む平面
と、前記出射側球状凹面ミラーからの反射ビームと前記
出射ビームとを含む平面とを直交させることにより、球
状凹面ミラーを軸外しで用いることにより生じるビーム
パターンの変形をキャンセルすることが可能となる。
ム伝送装置においては、光反応セルの両側にそれぞれ配
した反射光学系として、整列配置した複数の放物面ミラ
ーが用いられている。このため、レーザビームが通過す
る反応部の体積を最大にし、しかも反応セル中のレーザ
ビームの発散、レーザビームパターンの乱れを抑制する
ことが可能となる。
ーム伝送装置においては、球状凹面ミラーが軸外しで用
いられ、かつその短軸焦点が、色素セルの表面上に設定
されている。このため、直線状にビームを収束させるこ
とが可能となり、しかもシリンドリカルレンズを用いる
ことに伴なう欠点を解消することが可能となる。
一実施例を添付図面を参照して説明する。
ビーム伝送装置を示すもので、このレーザビーム伝送装
置は、入射ビーム4aを反射する入射側平面ミラー1a
と、この入射側平面ミラー1aからの反射ビームを軸外
しで入、出射する入射側放物面ミラー2aと、この入射
側放物面ミラー2aからの反射ビームを軸外しで入、出
射する出射側放物面ミラー2bと、この出射側放物面ミ
ラー2bからの反射ビームを入射し、出射ビーム4bと
して反射する出射側平面ミラー1bとを備えており、前
記各ミラー1a,1b,2a,2bは、反射ミラーのみ
で構成されて共通面上に配置されるようになっている。
ンズ13a,13bを用いた従来の像転送方式(図6参
照)と同様の効果を得ることができ、しかも反射ミラー
のみで構成されているので、レンズ13a,13bの表
面反射、吸収によるビーム損失および色収差による問題
を解決することができる。
ビーム伝送装置を示すもので、このレーザビーム伝送装
置は、前記第1実施例における放物面ミラー2a,2b
に代え、入射側球状凹面ミラー3aおよび出射側球状凹
面ミラー3bを軸外しで用いるようにしたものである。
外し入射で用いる場合には、入射ビームの円形ビームパ
ターンが楕円形に変形するため、ビームの焦点は、図2
に示すように、入射ビーム短軸焦点(出射ビーム長軸焦
点)5aと入射ビーム長軸焦点(出射ビーム短軸焦点)
5bとが分離することになる。
射側平面ミラー1aの反射ビーム(入射側球状凹面ミラ
ー3aの入射ビーム)を含む平面が、出射側球状凹面ミ
ラー3bからの反射ビームと出射ビーム4bとを含む平
面と直交するように、出射側球状凹面ミラー3bを、入
射側球状凹面ミラー3aと反射方向に傾け、各々の短軸
焦点と長軸焦点とが相反して一致できる配置としてい
る。
bを軸外し入射で使用した場合に生じるビームパターン
の変形をキャンセルし、入射ビーム4aと同一形状のビ
ームパターンを有する出射ビーム4bを得ることができ
る。しかも、球状凹面ミラー3a,3bは、放物面ミラ
ー1a,1b(図1参照)よりもはかるかに製造が容易
であるので、コストダウンを図ることができる。
ビーム伝送装置を示すもので、レーザビームにより光反
応を行なわせるための光反応セルに適用したものであ
る。
図3に示すように、放物面ミラー2を複数ずつ整列配置
して多重反射光学系が構成されており、入射ビーム4a
は、この多重反射光学系で光反応セル6中を通って多重
反射し、出射ビーム4bとして出射されるようになって
いる。
代えて放物面ミラー2を用いることにより、レーザビー
ムを通過する反応部の体積を最大してビームの体積利用
率を向上させることができ、かつ光反応セル6中のレー
ザビームの発散、ビームパターンの乱れを極力小さく抑
えることができる。
ビーム伝送装置を示すもので、色素レーザの励起レーザ
ビームを色素セルの表面に直線状に収束させる場合に適
用したものである。
ように、色素レーザビーム11の励起レーザビーム8を
反射する平面ミラー1と、この平面ミラー1からのビー
ムを軸外しで入、出射する球状凹面ミラー3とを備えて
おり、前記球状凹面ミラー3は、その入射ビーム短軸焦
点5aが色素セル10の表面上に設定されるようになっ
ている。
た場合(図8参照)と同様に、励起レーザビーム8を色
素セル10の表面に直線状に収束させることができ、し
かもレンズを用いることによる欠点を解消することがで
きる。
本発明のレーザビーム伝送装置によれば、ビームの発散
およびビームパターンの乱れを防止し、ビームパターン
を保存して伝送できる直線距離を延ばすことができ、し
かもレンズを用いず反射ミラーのみで構成しているの
で、レンズ表面での反射、吸収によるビーム損失を抑
え、かつ色収差によるビーム軌道のずれを防止すること
ができる。
ーム伝送装置によれば、放物面ミラーに代えて球状凹面
ミラーを用いているので、高性能でしかも低コストの装
置を容易に得ることができる。
ザビーム伝送装置によれば、レーザビームが通過する反
応部の体積を最大にして、ビームの体積利用率を向上さ
せることができ、しかも反応セル中のレーザビームの発
散、ビームパターンの乱れを極力抑制することができ
る。
ーザビーム伝送装置によれば、シリンドリカルレンズを
用いた場合と同様、色素セルに直線状にビームを収束さ
せることができ、しかもシリンドリカルレンズを用いる
ことに伴なうビーム損失とその色収差による欠点を解消
することができる。
例を示す構成図。
例を示す構成図。
例を示す構成図。
例を示す構成図。
す説明図。
示す構成図。
す構成図。
機構を示す構成図。
Claims (4)
- 【請求項1】 入射ビームを反射する入射側平面ミラー
と、入射側平面ミラーからの反射ビームを軸外しで入射
させ、出射する入射側放物面ミラーと、入射側放物面ミ
ラーからの反射ビームを軸外しで入射させ、出射する出
射側放物面ミラーと、出射側放物面ミラーからの反射ビ
ームを入射し、出射ビームとして反射させる出射側平面
ミラーとを備え、前記各ミラーを共通平面上に配置した
ことを特徴とするレーザビーム伝送装置。 - 【請求項2】 入射ビームを反射する入射側平面ミラー
と、入射側平面ミラーからの反射ビームを軸外しで入射
させ、出射する入射側球状凹面ミラーと、入射側球状凹
面ミラーからの反射ビームを軸外しで入射させ、出射す
る出射側球状凹面ミラーと、出射側球状凹面ミラーから
の反射ビームを入射し、出射ビームとして反射させる出
射側平面ミラーとを備え、前記入射ビームと前記入射側
平面ミラーからの反射ビームとを含む平面と、前記出射
側球状凹面ミラーからの反射ビームと前記出射ビームと
を含む平面とを直交させたことを特徴とするレーザビー
ム伝送装置。 - 【請求項3】 レーザビームによって光反応を行なわせ
るための光反応セルの両側に、反射光学系をそれぞれ配
置し、光反応セルに入射した入射ビームを、前記両反射
光学系で光反応セル内を通して多重反射させ、出射ビー
ムとして出射するレーザビーム伝送装置において、前記
各反射光学系を、複数の放物面ミラーを整列配置して構
成したことを特徴とするレーザビーム伝送装置。 - 【請求項4】 色素レーザの励起レーザビームを、色素
セルの表面に直線状に収束させるレーザビーム伝送装置
において、前記励起レーザビームを反射する平面ミラー
と、平面ミラーからのビームを軸外しで入射させ、出射
する球状凹面ミラーとを備え、前記球状凹面ミラーの短
軸焦点を、前記色素セルの表面上に設定したことを特徴
とするレーザビーム伝送装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29812793A JP3538445B2 (ja) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | レーザビーム伝送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29812793A JP3538445B2 (ja) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | レーザビーム伝送装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07154018A JPH07154018A (ja) | 1995-06-16 |
JP3538445B2 true JP3538445B2 (ja) | 2004-06-14 |
Family
ID=17855534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29812793A Expired - Fee Related JP3538445B2 (ja) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | レーザビーム伝送装置 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3538445B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
JP5758569B2 (ja) * | 2008-06-12 | 2015-08-05 | ギガフォトン株式会社 | スラブ型レーザ装置 |
JP5666285B2 (ja) * | 2010-03-15 | 2015-02-12 | ギガフォトン株式会社 | 再生増幅器、レーザ装置および極端紫外光生成装置 |
-
1993
- 1993-11-29 JP JP29812793A patent/JP3538445B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH07154018A (ja) | 1995-06-16 |
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