JPH01156629A - Laser energy detector - Google Patents
Laser energy detectorInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この出願の発明は、レーザビームの強度を検出するレー
ザビーム検出装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The invention of this application relates to a laser beam detection device that detects the intensity of a laser beam.
［従来の技術］
従来、この種のレーザエネルギー検出装置としては、例
えばこの出願の発明の出願人が先に提案した特願昭５８
−１６０６５６号（昭和５８年９月１日出願）の「レー
ザ出力制御装置」があった。[Prior Art] Conventionally, this type of laser energy detection device has been proposed, for example, in Japanese Patent Application No. 1983, which was previously proposed by the applicant of the invention of this application.
There was a "laser output control device" of No. 160656 (filed on September 1, 1988).
すなわち、上記従来例のレーザ出力制御装置は、レーザ
媒質を励起することによりレーザ光を得るレーザ装置に
おいて、このレーザ光の一部を取り出す手段と、この手
段により取り出されたレーザ光を均一に減光されたレー
ザ光とする積分球と、この積分球からのレーザ光の出力
を高速度で検出するレーザ光検出器を備え、所定のレー
ザ光の出力指令値と上記レーザ光検出器の出方とを比較
し、上記レーザ媒質の励起速度を制御するようにして成
る構成を有し、これにょリレーザ光の出方を高速度で応
答制御できるようにしたものである。That is, the conventional laser output control device described above is a laser device that obtains laser light by exciting a laser medium, and includes a means for extracting a portion of this laser light and a uniform reduction of the laser light extracted by this means. It is equipped with an integrating sphere that detects the emitted laser beam, and a laser photodetector that detects the output of the laser beam from the integrating sphere at high speed. In comparison with the above, the present invention has a configuration in which the excitation speed of the laser medium is controlled, and the way in which laser light is emitted can be responsively controlled at high speed.
［発明が解決しようとする問題点］
上記のような従来のレーザ出力制御装置においては、レ
ーザ光を均一に減光されたレーザ光とする積分球は、こ
の積分球へ入射するレーザ光、すなわち入射するレーザ
ビームのエネルギーをすへて積分球、レーザ光検出器等
にて消費してしまうために、レーザビームの途中で光軸
を変えずにそのレーザビームの強度を検出することがで
きなかった。また、積分球に高出力のレーザビームを人
力すると、積分球の表面温度が上昇してレーザビームの
強度の検出値に誤差が出るなどの問題点があった。[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional laser output control device as described above, the integrating sphere that makes the laser light uniformly attenuated is designed to reduce the laser light incident on the integrating sphere, i.e. Because the energy of the incident laser beam is consumed by the integrating sphere, laser photodetector, etc., it is not possible to detect the intensity of the laser beam without changing the optical axis midway through the laser beam. Ta. In addition, when a high-power laser beam is manually applied to an integrating sphere, the surface temperature of the integrating sphere increases, causing an error in the detected value of the laser beam intensity.
この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、レーザビーム散乱ミラーをペンドミラーとして使用
し、その散乱光をレンズにより集光して散乱光の強度を
検出することによって、容易に、かつ確実にレーザビー
ムのエネルギーを検出できるレーザエネルギー検出装置
を得ることを目的とする。This invention was made to solve this problem, and by using a laser beam scattering mirror as a pend mirror, condensing the scattered light with a lens, and detecting the intensity of the scattered light, it is possible to easily and An object of the present invention is to obtain a laser energy detection device that can reliably detect the energy of a laser beam.
［問題点を解決するための手段］
この発明に係るレーザエネルギー検出装置は、レーザ光
路中にレーザビーム散乱ミラーを設け、このレーザビー
ム散乱ミラーにより反射されたレーザビームの一部の散
乱光をレンズにより集光し、このレンズで集光した散乱
光のエネルギーをレーザ検出器により検出するようにし
たものである。[Means for Solving the Problems] A laser energy detection device according to the present invention includes a laser beam scattering mirror provided in the laser beam path, and a part of the scattered light of the laser beam reflected by the laser beam scattering mirror is transmitted through a lens. The energy of the scattered light collected by this lens is detected by a laser detector.
［作用］
この発明のレーザエネルギー検出装置においては、レー
ザビーム散乱ミラーによる散乱光がレーザビームの強度
に比例するために、この散乱光をレンズにより集光して
レーザ検出器によりレーザビームの強度を検出すること
により、レーザビームのエネルギーを容易に、かつ確実
に検出することができる。[Function] In the laser energy detection device of the present invention, since the scattered light by the laser beam scattering mirror is proportional to the intensity of the laser beam, the scattered light is focused by the lens and the intensity of the laser beam is detected by the laser detector. By detecting the energy of the laser beam, it is possible to easily and reliably detect the energy of the laser beam.
［実施例］
第１図はこの発明の一実施例であるレーザエネルギー検
出装置の動作を説明するための概略図である。図におい
て、ｌはレーザビーム、２はレーザビームｌを反射させ
るレーザビーム散乱ミラー、３はレーザ検出器、４はレ
ーザビーム散乱ミラー２によるレーザビーム１の散乱光
、５は散乱光４を集光するレンズである。[Embodiment] FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the operation of a laser energy detection device which is an embodiment of the present invention. In the figure, l is the laser beam, 2 is a laser beam scattering mirror that reflects the laser beam l, 3 is a laser detector, 4 is the scattered light of the laser beam 1 by the laser beam scattering mirror 2, and 5 is the collected scattered light 4. It is a lens that
第１図に示すレーザエネルギー検出装置において、レー
ザ発振器（図示しない）から出力するレーザビームｌは
ペンドミラーとしてのレーザビーム散乱ミラー２で反射
すると、散乱光４としてレーザビームｌの一部を反射す
る。散乱光４はレンズ５により集光されレーザ検出器３
によりその強度を検出する。レーザビーム散乱ミラー２
の表面における反射率Ｒｓはその表面のあらさに依存し
、自乗平均板のあらさδと反射率Ｒｓとの関係は次のよ
うに表わせる。In the laser energy detection device shown in FIG. 1, when a laser beam l output from a laser oscillator (not shown) is reflected by a laser beam scattering mirror 2 serving as a pend mirror, a part of the laser beam l is reflected as scattered light 4. The scattered light 4 is focused by a lens 5 and sent to a laser detector 3.
Detect its strength. Laser beam scattering mirror 2
The reflectance Rs on the surface depends on the roughness of the surface, and the relationship between the roughness δ of the root mean square plate and the reflectance Rs can be expressed as follows.
Ｒｓ＝Ｒｏｅ ｘ ｐ （−（４７［δ／ 入）２〕こ
こで、Ｒｅは同じ物質の完全に滑らかな表面からの反射
率、入は光の波長である。Rs=Roe x p (-(47[δ/)2] where Re is the reflectance from a perfectly smooth surface of the same material, and Re is the wavelength of the light.
散乱光４の散乱強度をＳで表わすと次のようになる。The scattering intensity of the scattered light 4 is represented by S as follows.
Ｓ＝ （Ｒａ−Ｒｓ）／Ｒｉ］
＝１−ｅｘｐ （−（４πδ／λ）２〕勾 （４πδ
／π）２ ・
この式によれば、散乱強度Ｓはあらさδに比例する。例
えは、あらざδが約３０００ Ａ ｒ ｍ ｓのレーザ
散乱ミラー２の散乱は約０．１％であり、ＩＫＷの炭酸
ガスレーザ光を反射すると１ｗの散乱光４が発生する。S= (Ra-Rs)/Ri] =1-exp (-(4πδ/λ)2) gradient (4πδ
/π)2 According to this formula, the scattering intensity S is proportional to the roughness δ. For example, the scattering of the laser scattering mirror 2 with a roughness δ of about 3000 A r m s is about 0.1%, and when IKW carbon dioxide laser light is reflected, 1 W of scattered light 4 is generated.
第２図は第１図のレーザエネルギー検出装置におけるレ
ーザビーム散乱ミラーの動作を説明するための要部拡大
図である。図において、１はレーザビーム、２はレーザ
ビーム１を反射させるレーザビーム散乱ミラー、４はレ
ーザビーム散乱ミラー２によるレーザビームｌの散乱光
、６はレーザビーム散乱ミラー２の反射面に形成される
凹凸である。FIG. 2 is an enlarged view of essential parts for explaining the operation of the laser beam scattering mirror in the laser energy detection device of FIG. 1. In the figure, 1 is a laser beam, 2 is a laser beam scattering mirror that reflects the laser beam 1, 4 is the scattered light of the laser beam l by the laser beam scattering mirror 2, and 6 is formed on the reflective surface of the laser beam scattering mirror 2. It is uneven.
第２図に示すレーザビーム散乱ミラー２０反射面には凹
凸６が形成されており、この凹凸６のあらさはレーザビ
ーム１の波長に比べて小さく適当な反射率のあらさにす
ることにより、レーザ検出器３に適した強度のレーザビ
ーム１を散乱することができる。レーザビーム散乱ミラ
ー２０反射面に形成される凹凸６は、一定間隔で平行又
は格子状に配列される構成を備える。また、レーザビー
ム散乱ミラー２はレーザビームｌに対して高反射材、例
えば銅、白金、銀、金、モリブデン、タングステンなど
、又はこれらの材料をメツキした材料で形成される。ま
た、レーザビーム散乱ミラー２は、その金属表面をサン
ドブラストしたり化学的エツチングした後、金蒸着を行
うことにより微小な凹凸６を形成する。また、レーザビ
ーム散乱ミラー２は、そのミラー表面を研磨することに
より微小な凹凸６を形成する。Asperities 6 are formed on the reflecting surface of the laser beam scattering mirror 20 shown in FIG. The laser beam 1 having an intensity suitable for the device 3 can be scattered. The unevenness 6 formed on the reflecting surface of the laser beam scattering mirror 20 is arranged in parallel or in a lattice shape at regular intervals. The laser beam scattering mirror 2 is made of a highly reflective material for the laser beam 1, such as copper, platinum, silver, gold, molybdenum, tungsten, etc., or a material plated with these materials. Further, the laser beam scattering mirror 2 has minute irregularities 6 formed by sandblasting or chemically etching its metal surface and then performing gold vapor deposition. Further, the laser beam scattering mirror 2 forms minute irregularities 6 by polishing the mirror surface.
従って、上述したようにこの発明によるレーザエネルギ
ー検出装置は、特にレーザ加工装置のレーザ出力の検出
に応用した場合に、検出したレーザ出力をフィードバッ
ク制御することによりレーザビームの強度を安定するこ
とができ、これにより高精度のレーザ加工が行われ得る
。Therefore, as described above, the laser energy detection device according to the present invention can stabilize the intensity of the laser beam by feedback-controlling the detected laser output, especially when applied to detecting the laser output of a laser processing device. , whereby highly accurate laser processing can be performed.
なお、上記実施例では、レーザビーム散乱ミラー２に対
するレーザビーム１の反射角を９０°とした場合につい
て説明したが、第３図のこの発明の他の実施例であるレ
ーザエネルギー検出装置に示すように、レーザビーム散
乱ミラー２に対してレーザビーム１を鋭角に入射するよ
うにしても良く、上記実施例と同様の効果を奏する。In the above embodiment, the case where the reflection angle of the laser beam 1 with respect to the laser beam scattering mirror 2 was set to 90° was explained. Alternatively, the laser beam 1 may be incident on the laser beam scattering mirror 2 at an acute angle, and the same effect as in the above embodiment can be obtained.
［発明の効果コ
この発明は以上説明したとおり、レーザエネルギー検出
装置において、レーザ光路中にレーザビーム散乱ミラー
を設け、このレーザビーム散乱ミラーにより反射された
レーザビームの一部の散乱光をレンズにより集光し、こ
のレンズで集光した散乱光のエネルギーをレーザ検出器
により検出するようにしたので、単にレーザビーム散乱
ミラーにレーザビームを反射させるという簡単な構成に
よって、容易に、かつ確実にレーザビームのエネルギー
を検出できるレーザエネルギー検出装置が得られるとい
う優れた効果を奏するものである。[Effects of the Invention] As explained above, in a laser energy detection device, a laser beam scattering mirror is provided in the laser beam path, and a part of the scattered light of the laser beam reflected by the laser beam scattering mirror is absorbed by a lens. Since the laser detector detects the energy of the scattered light focused by this lens, the laser beam can be easily and reliably detected by simply reflecting the laser beam on the laser beam scattering mirror. This provides an excellent effect in that a laser energy detection device capable of detecting beam energy can be obtained.
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例であるレーザエネルギー検
出装置の動作を説明するための概略図、第２図は第１図
のレーザエネルギー検出装置におけるレーザビーム散乱
ミラーの動作を説明するための要部拡大図、第３図はこ
の発明の他の実施例であるレーザエネルギー検出装置の
動作を説明するための概略図である。
図において、１・・・レーザビーム、２・・・レーザビ
ーム散乱ミラー、３・・・レーザ検出器、４・・・散乱
光、５・・・レンズ、６・・・凹凸 である。
なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the operation of a laser energy detection device that is an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a laser beam scattering mirror in the laser energy detection device of FIG. 1. FIG. 3 is an enlarged view of a main part for explaining the operation of the laser energy detecting device according to another embodiment of the present invention. In the figure, 1... laser beam, 2... laser beam scattering mirror, 3... laser detector, 4... scattered light, 5... lens, 6... unevenness. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts.
Claims (6)
ギーの一部を取り出し、そのレーザビームの強度を検出
するレーザエネルギー検出装置において、上記レーザビ
ームを反射させるレーザビーム散乱ミラーと、このレー
ザビーム散乱ミラーによる散乱光を集光するレンズと、
このレンズの集光した散乱光のエネルギーを検出するレ
ーザ検出器を備えることを特徴とするレーザエネルギー
検出装置。(1) In a laser energy detection device that extracts a part of the energy of a laser beam output from a laser oscillator and detects the intensity of the laser beam, there is a laser beam scattering mirror that reflects the laser beam, and a laser beam scattering mirror that reflects the laser beam. A lens that collects scattered light,
A laser energy detection device comprising a laser detector that detects the energy of scattered light focused by the lens.
細い線又は点で構成される凹凸を備え、この凹凸は一定
間隔で平行又は格子状に配列されることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のレーザエネルギー検出装置。(2) The above-mentioned laser beam scattering mirror is characterized in that its reflecting surface is provided with unevenness composed of thin lines or points, and the unevenness is arranged in parallel or in a lattice shape at regular intervals. The laser energy detection device according to item 1.
ームの高反射材で形成されることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のレーザエネルギー検出装置。(3) The laser energy detection device according to claim 1, wherein the laser beam scattering mirror is made of a material that highly reflects the laser beam.
をサンドブラストした後、金蒸着を行うことにより微小
な凹凸を形成することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のレーザエネルギー検出装置。(4) The laser beam scattering mirror is characterized in that minute irregularities are formed by sandblasting the metal surface and then depositing gold.
Laser energy detection device as described in section.
を化学的エッチングした後、金蒸着を行うことにより微
小な凹凸を形成することと特徴とする特許請求の範囲第
１項記載のレーザエネルギー検出装置。(5) The laser energy detection device according to claim 1, wherein the laser beam scattering mirror has minute irregularities formed by chemically etching its metal surface and then depositing gold thereon. .
面を研磨することにより微小な凹凸を形成することを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のレーザエネルギー
検出装置。(6) The laser energy detection device according to claim 1, wherein the laser beam scattering mirror has minute irregularities formed by polishing the mirror surface.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31655587A JPH01156629A (en) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | Laser energy detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31655587A JPH01156629A (en) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | Laser energy detector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01156629A true JPH01156629A (en) | 1989-06-20 |
Family
ID=18078403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31655587A Pending JPH01156629A (en) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | Laser energy detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01156629A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04131961U (en) * | 1991-05-28 | 1992-12-04 | 日本電気株式会社 | Monitor structure in solid-state laser equipment |
| WO1996036857A1 (en) * | 1995-05-19 | 1996-11-21 | Komatsu Ltd. | Pulse laser |
| JP2012179627A (en) * | 2011-03-01 | 2012-09-20 | Amada Co Ltd | Method for detecting laser output and return light in fiber laser processing machine and processing head of fiber laser processing machine |
-
1987
- 1987-12-15 JP JP31655587A patent/JPH01156629A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0831311A4 (en) * | 1995-05-19 | 2000-05-03 | Komatsu Mfg Co Ltd | Pulse laser |
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