JP5426230B2

JP5426230B2 - 光伝送装置

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Publication number: JP5426230B2
Application number: JP2009117419A
Authority: JP
Inventors: 晋平深田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2009-05-14
Filing date: 2009-05-14
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2029-05-14
Also published as: JP2010266646A

Description

本発明は、光伝送装置に関し、例えばレーザ発生器により発生したレーザ光を伝送させるための光学系器材全般による光伝送装置に関する。

従来から、光共振器を使用したレーザ発生装置等により発生したレーザ光を伝送する光伝送装置は、所望の方向にレーザ光を伝送させるために、予め角度調節された複数枚のミラーやレンズ等を備えて光伝送路を確保する。しかしながら、例えばファイバを備えたレーザ発生装置等においては、ファイバの直径が数μｍ程度のコアを有するものもある。したがって、ファイバに入射する光の光軸調整は非常に困難であり、ミラーやレンズ等の正確な調整が要求される。

また、当該光伝送装置が特殊な温度環境下や振動環境下に設置された場合に、レーザ光の向きを調整して伝送するためのミラーやレンズ等は、予め調節された角度から傾いてしまう場合がある。そのような場合においてレーザ光の光軸角度が本来の位置からずれてしまうため、作業者は、ミラーやレンズ等を調節し直す必要がある。例えば、レーザ発生装置内部に当該光伝送装置が組み込まれている場合、これらのミラーやレンズ等は、光学系器材を収納する箱等の密閉空間に設置されているのが通常であるため、作業者は、装置を解体してミラーやレンズ等を調節し直す必要があり、手間がかかるという問題がある。

また、光軸調整を手作業で行う際に、誤ってファイバを焼損してしまう場合がある。光軸調整時において、作業者は、通常、レーザ光を弱めて光軸調整を行うが、レーザ光をファイバに入射させる際にレンズを通すため、スポットサイズが小さく密度が非常に大きなものとなってしまうからである。

さらに、レーザ光によるファイバの焼損は、光軸調整時のみならず、レーザ光を伝送するミラーが温度環境の変化により歪んだ場合においても起こりうる。

したがって、従来の光伝送装置は、振動や温度等の影響によりミラーやレンズ等が傾斜するのを低減するために、当該ミラーやレンズ等が設置されているステージの強化を図るといった対策がとられている。しかしながら、ステージの強化により、当該光伝送装置やこれを含むレーザ発生装置は、サイズが大きくなるとともに重量が増してしまうという問題がある。

したがって、ステージの強化等を必要とせず、且つ温度や振動等により光軸ずれが生じた場合でも当該ミラーやレンズ等の傾斜を自動的に調整する方法や装置が望まれている。

特許文献１には、ミラーを組み合わせた光伝送路の光軸調整を遠隔地から自動的に調整する光伝送装置及びその調整方法の発明が記載されている。この光伝送装置は、ミラーを組み合わせて光伝送路を構成する光伝送手段と、この光伝送手段を構成する少なくとも１枚のミラーの傾き角度を制御するミラー調整装置と、光伝送路を伝送される光源側の光軸の延長線上に設置された電子光学撮像手段と、ミラーの近傍に配置される画像処理用ターゲットと、電子光学撮像手段からの画像情報を演算処理し、この画像情報に含まれる画像処理用ターゲットの位置情報に基づいて正規位置からのミラーの角度ずれ量を測定する画像処理装置と、ミラーの角度ずれ量を入力してミラー調整装置を駆動させる制御装置とを備えている。

この光伝送装置によれば、ＣＣＤカメラ等の電子機器（電子光学撮像手段）を光伝送路の途中に設置する必要がなく、放射線の強い環境等においても、遠隔で光軸調整することが可能となる。また、画像処理装置を備えることにより、電子光学撮像手段で撮影した画像を基にミラーのずれ量を自動的に測定して、ミラーを自動調整することが可能になる。

特開２００８−１４６０８２号公報

上述した特許文献１に開示された従来技術では、光通過孔を備えた画像処理用ターゲットが光伝送路を横断するように配置されており、ＣＣＤカメラは、ミラーを介して当該画像処理用ターゲットを観測する。したがって、ミラーの設置角度がずれている場合には、ＣＣＤカメラによる撮影画像上の画像処理用ターゲットの位置が撮影画面の中心からずれて見える。ＣＣＤカメラにより観測された撮影画像は、ＣＣＤカメラから画像処理装置に送られる。画像処理装置は、このターゲットが中心に見える時の画像を予め登録しており、この登録画像と観測されたカメラ画像（ミラー画像）とを比較し、画像上でのターゲットの位置がどれだけ中心から外れているかを演算処理する。制御装置は、画像処理装置による演算処理結果に基づいてミラー調整装置を駆動制御してミラーの位置を調整する。

ところが、上述したように画像処理用ターゲットが光伝送路を横断するように配置されているため、当該画像処理用ターゲットは、伝送されるレーザ光に対して損失や角度ずれ等の影響を与える可能性がある。

また、特許文献１に記載の光伝送装置は、原子力発電所内等の広いスペースに設置されることを前提としているため、装置の小型化に対する配慮はそれほどされておらず、画像処理用ターゲットや当該画像処理用ターゲットの近傍を照射するために照明装置を設置し、あるいはＣＣＤカメラを設置することにより装置の規模は大きなものとなってしまう。したがって、レーザ発生装置の筐体内等の狭い範囲に限定された空間内を伝送するレーザ光の光軸調整を望む場合において、特許文献１に記載の光伝送装置を適用するのは困難である。

本発明は上述した従来技術の問題点を解決するもので、あらゆる規模の光学系器材に適用でき、しかも伝送するレーザ光に直接影響を与えず、温度や振動等の影響によりレーザ光を伝送するミラーが本来の位置から傾いたとしても光軸を適切に補正する光伝送装置を提供することを課題とする。

本発明に係る光伝送装置は、上記課題を解決するために、レーザ光を伝送するための１以上の第１ミラーと、前記レーザ光の光軸を補正するためのガイドレーザ光を照射するガイドレーザ光照射部と、前記レーザ光が前記１以上の第１ミラーのいずれかに達するまでの光路上に設けられ、開閉可能であるとともに、閉じた場合に前記ガイドレーザ光を反射するための第２ミラーを有する第１シャッタと、前記１以上の第１ミラーの各々の後段に対応して設けられ、開閉可能であるとともに、閉じた場合に前記ガイドレーザ光を反射するための第３ミラーを有する１以上の第２シャッタと、前記１以上の第２シャッタのいずれかにより反射され且つ前記１以上の第１ミラーを介した前記ガイドレーザ光の位置を検知する検知部と、前記検知部により検知された前記ガイドレーザ光の位置と予め設定された基準位置とに基づいて前記１以上の第１ミラーの各々における角度ずれを算出するとともに、算出した角度ずれを補正するように前記１以上の第１ミラーの各々の角度を制御する制御部とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、あらゆる規模の光学系器材に適用でき、しかも伝送するレーザ光に直接影響を与えず、温度や振動等の影響によりレーザ光を伝送するミラーが本来の位置から傾いたとしても光軸を適切に補正することができる。

本発明の実施例１の形態の光伝送装置の構成を示す図である。本発明の実施例１の形態の光伝送装置におけるレーザ光光軸の基準位置設定動作を示す図である。本発明の実施例１の形態の光伝送装置における第１ミラーの角度ずれに基づく光軸ずれ検知の動作を示す図である。本発明の実施例１の形態の光伝送装置における別の第１ミラーの角度ずれに基づく光軸ずれ検知の動作を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１の光伝送装置の構成を示す図である。図１を参照して、光伝送装置の構成を説明する。本実施例の光伝送装置は、図１に示すように、コントローラ１、ガイドレーザ光照射部２、ハーフミラー３、ダイクロイックミラー４、ミラー付きシャッタ５、アクチュエータ付きミラー６、ミラー付きシャッタ７、ミラー付きシャッタ８、アクチュエータ付きミラー９、レンズ１０、ファイバ１１、及び４象限検知器１２から構成される。なお、本実施例において、「レーザ光」とガイドレーザ光照射部２により照射される「ガイドレーザ光」とは、異なる波長を有する別のレーザ光であるとする。当該光伝送装置は、「レーザ光」を伝送することを本来の目的としている。これに対し、「ガイドレーザ光」は、従来無い本発明独自のレーザ光であり、「レーザ光」の光軸ずれを補正するために、当該「ガイドレーザ光」を利用して「レーザ光」の光軸ずれ量を測定し、補正量を決定することを目的として生成されるものである。

アクチュエータ付きミラー６とアクチュエータ付きミラー９とは、本発明の第１ミラーに対応し、レーザ光を伝送する。本実施例において、第１ミラーは、アクチュエータ付きミラー６とアクチュエータ付きミラー９との２つであるが、１以上であれば幾つでも良い。

第１ミラー（アクチュエータ付きミラー６，９）は、アクチュエータにより２軸方向（アジマス、エレベーション）に角度調整することができる。このアクチュエータは、後述するコントローラ１により制御される。具体的には、アクチュエータ付きミラー６，９は、例えばミラー面の中心を基準として、垂直軸、水平軸を独立してあおり（水平及び鉛直方向のミラー角度）調整する。垂直軸と水平軸に対するミラーの角度をそれぞれ独立して調整するために、複数のアクチュエータを設置してもよい。

ガイドレーザ光照射部２は、レーザ光の光軸を補正するためのガイドレーザ光を生成し、所定の方向に照射する。このガイドレーザ光は、ファイバ１１に入射されるレーザ光とは異なる波長を有している。

ハーフミラー３は、ガイドレーザ光が有する波長において、透過率と反射率とがほぼ等しいミラーである。すなわち、ハーフミラー３は、入射されたガイドレーザ光の半分を透過させ、半分を反射させるミラーである。

ダイクロイックミラー４は、ファイバ１１に入射されるレーザ光の波長に対しては高反射率を有し、ガイドレーザ光が有する波長に対しては高透過率を有するミラーである。レーザ光とガイドレーザ光とは、ダイクロイックミラー４において反射／透過の選別を行うために互いに異なる波長を有する必要がある。

ミラー付きシャッタ５は、本発明の第１シャッタに対応し、レーザ光が１以上の第１ミラー（アクチュエータ付きミラー６，９）のいずれかに達するまでの光路上に設けられ、開閉可能であるとともに、閉じた場合にガイドレーザ光を反射するための第２ミラーを有するシャッタ機構である。

なお、図１において第２ミラーは図示されていないが、端的に説明すると、第２ミラーは、ミラー付きシャッタ５が閉じた場合にのみガイドレーザ光を反射させるように、シャッタの開閉部の適切な位置に設けられたミラーである。また、ミラー２は、シャッタが閉じた状態でもレーザ光が通るように、レーザ光が有する波長に対しては高透過率を有し、ガイドレーザ光が有する波長に対しては高反射率を有するミラーとしてもよい。

ミラー付きシャッタ７とミラー付きシャッタ８とは、本発明の第２シャッタに対応し、１以上の第１ミラー（アクチュエータ付きミラー６，９）の各々の後段に対応して設けられ、開閉可能であるとともに、閉じた場合にガイドレーザ光を反射するための第３ミラーを有する。

すなわち、第２シャッタであるミラー付きシャッタ７とミラー付きシャッタ８とは、第１シャッタであるミラー付きシャッタ５と同一の構造を有しており、シャッタの開閉部に設けられた第２ミラーと第３ミラーとの役割も同一である。

第２シャッタの第１シャッタと異なる点は、第２シャッタが１以上の第１ミラーの各々に対応して設けられている点である。例えば、ミラー付きシャッタ７は、アクチュエータ付きミラー６の後段に対応して設けられたものである。また、ミラー付きシャッタ８は、アクチュエータ付きミラー９の後段に対応して設けられたものである。

また、第２シャッタは、１以上の第１ミラーの各々に対応して設けられているため、第１ミラーと同数だけ存在する。

なお、図１において、ミラー付きシャッタ５，７，８が閉じているように描かれているが、ガイドレーザ光については、便宜上、シャッタが開いている状態における軌道が描かれている。実際には、シャッタが閉じている場合には、ガイドレーザ光は、シャッタが有するミラー（第２ミラー又は第３ミラー）により反射するものとする。

レンズ１０は、レーザ光を集光してファイバ１１に入射させるためのレンズである。また、ファイバ１１は、直径数μｍ程度のコアを有する光ファイバである。本発明の光伝送装置は、レーザ光の光軸を調整し、通信等を目的として正確にレンズ１０を介してファイバ１１のコア内にレーザ光を入射させる。

４象限検知器１２は、本発明の検知部に対応し、ミラー付きシャッタ５、ミラー付きシャッタ７、及びミラー付きシャッタ８のいずれかにより反射されたガイドレーザ光の位置を検知する。具体的には、４象限検知器１２は、４つの光検知器により構成された４象限光検出器であり、各光検知器により検知されたガイドレーザ光の光量に基づいてガイドレーザ光の照射位置を検知する。すなわち、４象限検知器１２は、ガイドレーザ光が有する波長に対して感度がある検知器であり、４象限あるので、検知器面上に映った像の重心位置を求めることができる。当然のことながら、検知部は、４象限以上の素子からなる検知器でもよく、反射されたガイドレーザ光の位置を検知できればよい。

なお、本実施例において、ガイドレーザ２、４象限検知器１２、ミラー付きシャッタ５，７，８、及びアクチュエータ付きミラー６，９は、いずれも後述するコントローラ１に接続されているものとする。ただし、コントローラ１による制御が必須なのは、４象限検知器１２及びアクチュエータ付きミラー６，９である。その他のガイドレーザ２及びミラー付きシャッタ５，７，８は、例えば作業者が手動により動作を制御することも可能である。

コントローラ１は、本発明の制御部に対応し、例えばＣＰＵにより実現され、４象限検知器１２により検知されたガイドレーザ光の位置と予め設定された基準位置とに基づいて、１以上の第１ミラー（アクチュエータ付きミラー６，９）の各々における角度ずれを算出するとともに、算出した角度ずれを補正するように１以上の第１ミラー（アクチュエータ付きミラー６，９）の各々の角度を制御する。

また、コントローラ１は、事前準備として、ガイドレーザ光照射部２によりガイドレーザ光が照射されるとともにミラー付きシャッタ５が閉じた状態において、４象限検知器１２により検知されたガイドレーザ光の位置に基づいて基準位置を設定する。このコントローラ１による基準位置の設定動作については後述する。

さらに、コントローラ１は、ミラー付きシャッタ５，７，８の開閉動作を制御するとともに、光軸補正時においてガイドレーザ光が照射された場合には、１以上の第２シャッタ（ミラー付きシャッタ７，８）のいずれか１つを閉じるように制御し、閉じた第２シャッタに対応する前記第１ミラーの角度ずれを算出する。

次に、上述のように構成された本実施の形態の作用を説明する。図２は、本発明の実施例１の光伝送装置におけるレーザ光光軸の基準位置設定動作を示す図である。図２を参照して、基準位置設定の動作について説明する。

まず、コントローラ１は、ミラー付きシャッタ５が閉じるように制御した後に、ガイドレーザ光照射部２を制御してガイドレーザ光を生成させ、所定の方向に照射させる。ただし、図２においては、コントローラ１の図示を省略している。

ガイドレーザ光照射部２により照射されたガイドレーザ光は、ハーフミラー３を一部が透過し、さらにダイクロイックミラー４を透過した後に、ミラー付きシャッタ５が有する第２ミラーにより反射される。反射されたガイドレーザ光は、往路と同様にダイクロイックミラー４を透過した後にハーフミラー３において一部が反射し、４象限検知器１２に入射される。

４象限検知器１２は、ミラー付きシャッタ５により反射されたガイドレーザ光の位置を検知し、検知結果をコントローラ１に対して出力する。

コントローラ１は、４象限検知器１２により検知されたガイドレーザ光の位置（反射光像の位置）を基準位置に設定し、当該基準位置を記憶する。例えば、図２の「４象限検知器の検知面上」に描かれているように、反射されたガイドレーザ光が４象限検知器１２の中心位置で検知された場合には、コントローラ１は、当該中心位置を基準位置に設定して記憶する。

その後、コントローラ１は、ミラー付きシャッタ７，８による反射光も設定した基準位置に入射されるようにアクチュエータ付きミラー６，８を制御して調節する。具体的には、コントローラ１は、ミラー付きシャッタ５を開いて、代わりにミラー付きシャッタ７が閉じるように制御した後に、ガイドレーザ光照射部２を制御してガイドレーザ光を生成させ、所定の方向に照射させる。

ガイドレーザ光照射部２により照射されたガイドレーザ光は、ハーフミラー３、ダイクロイックミラー４、及びアクチュエータ付きミラー６を通り、ミラー付きシャッタ７が有する第３ミラーにより反射される。反射されたガイドレーザ光は、往路と同様にアクチュエータ付きミラー６及びダイクロイックミラー４を通った後にハーフミラー３において一部が反射し、４象限検知器１２に入射される。

４象限検知器１２は、ミラー付きシャッタ７により反射されたガイドレーザ光の位置を検知し、検知結果をコントローラ１に対して出力する。

コントローラ１は、４象限検知器１２により検知されたガイドレーザ光の位置（反射光像の位置）が設定された基準位置に一致するか否かを判断し、一致しない場合にはアクチュエータ付きミラー６の角度を制御して基準位置に一致させる。

最後にコントローラ１は、ミラー付きシャッタ５，７を開いて、代わりにミラー付きシャッタ８が閉じるように制御した後に、ガイドレーザ光照射部２を制御してガイドレーザ光を生成させ、所定の方向に照射させる。

ガイドレーザ光照射部２により照射されたガイドレーザ光は、ハーフミラー３、ダイクロイックミラー４、アクチュエータ付きミラー６、及びアクチュエータ付きミラー９を通り、ミラー付きシャッタ８が有する第３ミラーにより反射される。反射されたガイドレーザ光は、往路と同様にアクチュエータ付きミラー９、アクチュエータ付きミラー６、及びダイクロイックミラー４を通った後にハーフミラー３において一部が反射し、４象限検知器１２に入射される。

４象限検知器１２は、ミラー付きシャッタ８により反射されたガイドレーザ光の位置を検知し、検知結果をコントローラ１に対して出力する。

コントローラ１は、４象限検知器１２により検知されたガイドレーザ光の位置（反射光像の位置）が設定された基準位置に一致するか否かを判断し、一致しない場合にはアクチュエータ付きミラー９の角度を制御して基準位置に一致させる。

以上述べた動作が、本発明の光伝送装置が事前準備として行う基準位置の設定動作である。次に、光伝送装置の１以上の第１ミラー（アクチュエータ付きミラー６，９）に対して、温度や振動等に起因する角度ずれが生じた場合の動作を説明する。

まず、本発明のコントローラ１は、１以上の第１ミラーのいずれかにおいて角度ずれが生じたか否かを調べるために、各第１ミラーについて順番に角度ずれの検出動作を行う。本実施例においては、コントローラ１は、最初にアクチュエータ付きミラー６の角度ずれ検出動作を行い、次にアクチュエータ付きミラー９の角度ずれ検出動作を行う。

具体的には、コントローラ１は、最初にアクチュエータ付きミラー６の角度ずれを検出するために、ミラー付きシャッタ５を開いた状態にするとともにミラー付きシャッタ７を閉じた状態に制御し、ガイドレーザ光照射部２にガイドレーザ光を照射させる。ここで、図３は、本実施例の光伝送装置における第１ミラーであるアクチュエータ付きミラー６の角度ずれに基づく光軸ずれ検知の動作を示す図である。

ここで、アクチュエータ付きミラー６の角度がずれている場合には、図３の「４象限検知器の検知面上」に描かれているように、４象限検知器１２に映るガイドレーザ光の反射光像は、コントローラ１が記憶する基準位置からずれる。

コントローラ１は、４象限検知器１２により検知されたガイドレーザ光の位置（反射光像の位置）が設定された基準位置に一致しないと判断し、４象限検知器１２により検知されたガイドレーザ光の位置と予め設定された基準位置とに基づいて、アクチュエータ付きミラー６における角度ずれを算出するとともに、算出した角度ずれを補正するようにアクチュエータ付きミラー６の角度を制御し、４象限検知器１２における反射光像を基準位置に一致させる。その際に、コントローラ１は、４象限検知器１２から反射光像の位置情報を継続して受け取り、反射光像の位置が基準位置に一致するまでアクチュエータ付きミラー６の角度制御を行う。

次に、コントローラ１は、アクチュエータ付きミラー９の角度ずれを検出するために、ミラー付きシャッタ５，７を開いた状態にするとともにミラー付きシャッタ８を閉じた状態に制御し、ガイドレーザ光照射部２にガイドレーザ光を照射させる。ここで、図４は、本実施例の光伝送装置における第１ミラーであるアクチュエータ付きミラー９の角度ずれに基づく光軸ずれ検知の動作を示す図である。

ここで、アクチュエータ付きミラー９の角度がずれている場合には、図４の「４象限検知器の検知面上」に描かれているように、４象限検知器１２に映るガイドレーザ光の反射光像は、コントローラ１が記憶する基準位置からずれる。

コントローラ１は、４象限検知器１２により検知されたガイドレーザ光の位置（反射光像の位置）が設定された基準位置に一致しないと判断し、４象限検知器１２により検知されたガイドレーザ光の位置と予め設定された基準位置とに基づいて、アクチュエータ付きミラー９における角度ずれを算出するとともに、算出した角度ずれを補正するようにアクチュエータ付きミラー９の角度を制御し、４象限検知器１２における反射光像を基準位置に一致させる。その際に、コントローラ１は、４象限検知器１２から反射光像の位置情報を継続して受け取り、反射光像の位置が基準位置に一致するまでアクチュエータ付きミラー９の角度制御を行う。

以上のようにして本発明の光伝送装置は、１以上の第１ミラー（アクチュエータ付きミラー６，９）の各々の角度を調節することにより光軸の自動調整を行う。一連のコントローラ１による光軸調整動作は、所定時間毎に行われてもよいし、作業者等の外部入力をきっかけに行われてもよい。

調整後に、作業者等は、レーザ光をファイバ１１に入射させる。レーザ光は、図１に示すように、ダイクロイックミラー４、アクチュエータ付きミラー６、アクチュエータ付きミラー９の各ミラーで反射されて伝送され、最後にレンズ１０を介してファイバ１１に入射される。

コントローラ１は、レーザ光をファイバ１１に入射させる際には、ミラー付きシャッタ５，７，８を開く。ただし、ミラー付きシャッタ５，７，８に設けられた第２ミラー及び第３ミラーがレーザ光の波長に対して高透過率を有する場合には、コントローラ１は、レーザ光をファイバ１１に入射させる際に必ずしもミラー付きシャッタ５，７，８を開く必要はない。

なお、レーザ光の出力先は必ずしもファイバ１１に限らず、例えば通信等を目的として空間に放射する場合であっても本発明の適用は可能である。

さらに、第１ミラーの数は、上述したように１つでもよいし、３つ以上あってもよい。ただし、本実施例で説明したように第１ミラーであるアクチュエータ付きミラーが２枚以上ある場合には、本発明の光伝送装置は、第１ミラーの角度調整を行うことにより光軸の平行移動が可能であるため、コア径の小さなファイバ１１にレーザ光を入射させる必要がある場合に細かい調整を行うことができる。

ファイバ１１のコア径が大きい場合や空間放射を行う場合には、第１ミラーの数は１つでも問題無い。空間放射の場合には、レーザ光を数ｋｍの単位で放射するのに対し、平行移動距離が数ｍｍであり無視できるからである。

上述のとおり、本発明の実施例１の形態に係る光伝送装置によれば、あらゆる規模の光学系器材に適用でき、しかも伝送するレーザ光に直接影響を与えず、温度や振動等の影響によりレーザ光を伝送するミラー（アクチュエータ付きミラー６，９）が本来の位置から傾いたとしても光軸を適切に補正することができる。

特許文献１に記載の光伝送装置が光伝送路を横断するように画像処理用ターゲットを設置していたのに対し、本発明の光伝送装置は、ガイドレーザ光を利用して各第１ミラーの角度ずれ量を測定するので、伝送されるレーザ光に損失等の影響を与えることなく、正確に各第１ミラーのずれ状況を知ることができる。

また、本発明の光伝送装置は、特許文献１に記載の光伝送装置のように画像処理用ターゲット及びその近傍を照射するための照明装置やＣＣＤカメラを設置する必要が無く、装置全体を小型化することが可能であり、レーザ発生装置内のように限定された狭い空間内の光学系器材に対しても適用可能である。

さらに、本発明の光伝送装置は、従来の光伝送装置のように、ミラーやレンズ等が設置されているステージの強化を図るといった対策をとる必要も無いため、サイズや重量の増大を回避することができるとともに、自動的に光軸を補正して、より正確なレーザ光の伝送を実現することができる。

また、本発明の光伝送装置は、１以上の第１ミラーの前段に第１シャッタを備えることにより、第１ミラーの角度ずれにかかわらず、第１シャッタからの反射光に基づいて適切な基準位置を設定することができる。

さらに、本発明の光伝送装置は、１以上の第１ミラーの各々に対応する第２シャッタを有することにより、１以上の第１ミラーの各々の角度ずれ量をチェックすることができ、正確で安定したレーザ光伝送を行うことができる。

本発明に係る光伝送装置は、レーザ発生装置等に組み込まれた光学系器材によりレーザ光を伝送する光伝送装置に利用可能である。

１コントローラ
２ガイドレーザ光照射部
３ハーフミラー
４ダイクロイックミラー
５ミラー付きシャッタ
６アクチュエータ付きミラー
７ミラー付きシャッタ
８ミラー付きシャッタ
９アクチュエータ付きミラー
１０レンズ
１１ファイバ
１２４象限検知器

Claims

レーザ光を伝送するための１以上の第１ミラーと、
前記レーザ光の光軸を補正するためのガイドレーザ光を照射するガイドレーザ光照射部と、
前記レーザ光が前記１以上の第１ミラーのいずれかに達するまでの光路上に設けられ、開閉可能であるとともに、閉じた場合に前記ガイドレーザ光を反射するための第２ミラーを有する第１シャッタと、
前記１以上の第１ミラーの各々の後段に対応して設けられ、開閉可能であるとともに、閉じた場合に前記ガイドレーザ光を反射するための第３ミラーを有する１以上の第２シャッタと、
前記１以上の第２シャッタのいずれかにより反射され且つ前記１以上の第１ミラーを介した前記ガイドレーザ光の位置を検知する検知部と、
前記検知部により検知された前記ガイドレーザ光の位置と予め設定された基準位置とに基づいて前記１以上の第１ミラーの各々における角度ずれを算出するとともに、算出した角度ずれを補正するように前記１以上の第１ミラーの各々の角度を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする光伝送装置。
前記制御部は、前記ガイドレーザ光照射部によりガイドレーザ光が照射されるとともに前記第１シャッタが閉じた状態において、前記検知部により検知された前記ガイドレーザ光の位置に基づいて前記基準位置を設定することを特徴とする請求項１記載の光伝送装置。
前記制御部は、前記第１シャッタと前記１以上の第２シャッタとの開閉動作を制御するとともに、光軸補正時において前記ガイドレーザ光が照射された場合には、前記１以上の第２シャッタのいずれか１つを閉じるように制御し、閉じた第２シャッタに対応する前記第１ミラーの角度ずれを算出することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の光伝送装置。
前記検知部は、４つの光検知器により構成された４象限光検出器であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の光伝送装置。