JPH01197719A - レーザ出力強度コントロールシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明はレーザ光の出力強喰を調節制御するレーＩＪ
”出ツノ強１立コント「１−ルシステムに関Ｊ”る。

（従来の技術） レーザ発振器からｆｅ賑されるレーザ光は、光学や機械
加工の分野のみならず、医学や原子力の分野にも広く利
用されるようになっている。最近では、発振されたレー
ザ光や波長変換されたシー−１光を利用して同位体分離
や分光分析、光共鳴などの光反応実験を行なう試みがな
されている。

中でも、発振レーザ光の波長変換用色素レーザ装置から
出力されるレーザ光は、レーザ出力強電に色索特イｉの
波長依存性があったり、色素レーザ装置に使用される色
素の劣化や色素スミ命によりレーザ光の出力に大ぎなｔ
ＬＷｈが生じたりする。

（発明が解決しようとする課題） レーザ光を使用した同位体分離や分光分析、光共鳴には
特定の波長域のレーザ光の出力強電を一定にコントロー
ルすることにより、光反応測定笠の効率を向上させ１！
Ｉることが知られており、このためには波長依存性を有
するレーザ光の出力強度をコントロールすることが必要
である。色素レーザ光のように波長依存性を有し、色素
劣化によるレーザ出力変動が生じる出力レーザ光を用い
た場合にも、広い波長帯域にわたってレーザ光の出力強
度を一定にコントロールするにはレーザ出力強度コント
ロールシステムを如何に構成したらよいか問題になって
いた。

この発明は上述した事情を考慮してなされたもので、出
力レーザ光の出力強度を広い波蜆帯域にわたって調ｒｒ
Ｊυ」ｍｌすることができるレーザ出力強度コント０−
ルシステムを提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決Ｊるための手段） この発明に係るレーザ出力強度コント［１−ルシスｊム
は、出力レーザ光をターゲット士に走査する光路上に設
けられたビームスプリッタと、このビームスプリッタで
分岐された分岐レーザ光のレーリ“出力強度を測定する
レーザ光強度測定センリと、この測定ヒン１すで測定さ
れた出力強度信号を設定値と比較演算してコントロール
信号を出力するコントローラと、このコント１］−ラが
らのコントロール信号を入力して駆動され、前記出力レ
ーザ光の出力調整を行なうアクチュエータとを備え、上
記７クチ１エータをビームスプリッタの上流側光路上に
設けたものである。

（作用） このレーザ出力強度コントロールシステムはターゲット
に入射される出力レープ光をビームスプリッタにより分
岐させ、分岐レーザ光の出力強度をレーザ光強度測定セ
ンサで測定し、この測定しンリからの出力強度信りをコ
ントローラで予め設定された設定値と比較してコント０
−シイ１九０を出力し、アクヂコ］−−タに入力させる
。アクブーユエータはコンＩ・ロール信号を入力して作
動１しめられ、出力レーザ光の透過率をコント０−ルし
て出力ｉｌｌ　ＩＩＩを行ない、ターゲットに照）１さ
れる出力レーザ光の出力強度をコント０−ルしている。

（実施例） 以下、この発明に係るレーザ出力強度コントロールシス
テムの一実施例について添付図面を参照して説明する。

第１図はこの発明に係るレーず出力強度コントロールシ
ステムを示す系統図であり、図中符号１０はレーザ光を
発振させるエキシマレージやアルゴンレーザ等のレーザ
発振ムを示Ｊ０レーザ発娠器１０から発振されたレーザ
光は色素レーＩＦ装置１１にて波長変換が行なわれ、選
択された特定波長の出力レーザ光が光路１２上を走査さ
れ、同位体分離や分光分析、光共鳴などの光反応実験を
行なうターゲット１３に入射される。その際、出力レー
ザ光を必要に応じて銅蒸気レーザ装ｆ’ｆ等の金属蒸気
レーザ装置（図示Ｕず）に案内し、レーザ光の出力増幅
を図るようにしてもよい。

また、出力レーザ光の光路１２上には、ターゲット１３
に近い位置にビームスプリッタ１４が配設され、このビ
ームスプリッタ１４にて出力レーザ光を分割させている
。ビームスプリッタ１４は子、め分岐比が定められてお
り、このビームスプリッタ１４にて分岐された分岐レー
ザ光はレーザ光強度測定センサ１５に入射される。

この測定センサ１５は第２図に示すように分岐シー４ｒ
光が入射されるピンフォトダイオード１６とこのピンフ
ォトダイオード１６から出力される１８号を入力させる
演ｎ；Ｓとしての積分器１７を有し、この積分器１７は
分岐レーザ光の強度を測定して、第３図に示ず校正面１
ｆＡＡにより電圧信号ａをコントローラ１８に出力して
いる。

コントローラ１８には初期設定値が予め設定されており
、入力された測定センリ１５からの出力信号は初ＩＩ設
定値と比較演詐され、その演客】結果がＣＲＴ等の表示
装２？１９にて表示される一方、演ｑによるコントロー
ル信号すをアクチュエータ２０に出力している。アクチ
ュエータ２０はビームスプリッタ１４の上流側光路１２
上に配置される。

アクチュエータ２０は第４図に示すように、コン１−ロ
ーラ１８からコントロール信号が入力されるステッピン
グモータ２１と、このステッピングモータ２１によりプ
ーリ・ベルトｌ［等の動力伝達機構２２を介して各々の
回転角度が調節される１枚以上のディスク状ＮＤフィル
タ２３とを有する。ＮＤフィルタ２３はレーザ光の透過
率が回転角度に応じて連続的あるいは段階的に変化する
ようになっており、このＮＯフィルタ２３が出力レーザ
光の出ツノ強痘を調整するようになっている。

各ＮＯフィルタ２３はステッピングモータ２１の出力軸
にそれぞれ直接取付けてもよい。

次に、レーザ出力強１良コントロールシステムの作用を
説明ｆる。

レーザ発振器１０から発振されたレーリ゛光は色素レー
ザ装置１１により波艮選沢され、選択された出力レーザ
光がターゲット１３に入射され、この出力レーザ光が照
射されてターゲット１３で同位体力１１１ｆｆ等が行な
われる。

その際、出力レーザ光（あるいはターゲットからの誘起
蛍光でもよい。）はビームスプリッタ１４により分岐さ
れ、分岐レーザ光の出力強度がレーザ出力強度測定セン
サ１５により検出される。

測定センサ１５で検出された信号は電ＦＥ信号ａに変換
されてコン１−　ｏ−ラ１８に入力され、ここで電圧信
号ａは予め設定された初期設定値ど比較演篩され、その
ＩＮ算結果がＣＲＴ　（カソードレイチ」−ブ）苫の表
示装置１９に表示され、かつ、コンＩ・ロール信号すと
してアクチュエータ２０に出力される。

７クチｌエータ２０はコントロール信号を入力してステ
ッピングモータ２１の作動を制御し、Ｎ１）フィルタ２
３の同転角度を調節している。このＮＤフｆルタ２３の
回転角電調節により、出カレー　ＩＪ’光の出力強度を
調節し、コントロール７ることができる。

なお、この発明の一実施例では、色素レーザ装置からの
色素レーザ光の光路上にアクチュエータを設Ｇノだ例を
示したが、コントローラからのコン１−　ａ−ル信号に
よりレーザ発振器の電圧や電流をｉ接制御し、発振レー
ザ光の出力強度をコン１−ロールしてもよい。

このレーザ出力強度コントロールシステムは、出力レー
ザ光の光路上にＩｆｆされるビームスプリッタはターゲ
ット近傍に設けられ、レーず光を一部分岐してレーザ光
強痕測定セン勺に導ぎ、レーザ強度を検出する。ここで
もしレーザ光がパルスであれば積分器等で積分した値を
用いる。

また、コントローラは、レーザ光強度測定センＶにより
測定された蛤を予め校正されたレーザ光強度とピン号出
力値の校正曲線から、レーザ光強度に対応づる信号に変
換し、レーザ光強度設定値との差が許容範囲外であれば
アクチュＴ−夕にコント【」−ル信号を送る。

さらに、アクチユエータは出力レーザ光の透過率を回転
角度毎に穴にＪｏるＮＯフィルタと、このＮＤフィルタ
の回転角度を調節するステッピングモータとを右するも
のである。

また、出力レーザ光は発振レーザ光を色素レーザ５Ａδ
にて波長変換されたレーザ光である。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、この発明に係るレーザ出力強度コ
ント１１−ルシステムは、出力レーザ光をビームスプリ
ッタで分割し、分岐シー１ｊ光の強度をレーザ光強度測
定センサで検出してその検出信号をコントローラに入力
さＵ、このコントローラで入力信号と設定１０とを比較
演算してコントロール信号をアクチュエータに出力し、
このアクチュエータにて出力レーザ光の出力強度を調ｗ
ＪｉｌＩ１１１Ｉｌしたから、アクチュエータの？￥初
によりレーザ光出力強度が一定値になるように制御され
、ターゲットに入射されるレーザ光の出力強度が自動的
に補正され光反応実験を効果的に行なうことができると
ともに、出力レーザ光のレーザ出力強ｆｃｔの設定を自
動化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るレーザ出力強度コントロールシ
ステムの一実施例を示−４系統図、第２図は上記レーザ
出力強度コント［１−ルシスデムに組み込まれるレーザ
光強度測定センサを示す図、第３図はシー１１光強度測
定センサにより入射レーヂ光強度と出力電圧の関係を示
す図、第４図は前記レーザ出力強；嗅コントロールシス
テムに組み込まれるアクチュエータを示り図である。 １０・・・レーＩＪ’　ｆｅ振鼎、１１・・・色素レー
ザ装置、１２・・・光路、１３・・・ターゲラ１〜．１
４・・・ビームスプリッタ、１５・・・測定センサ、１
６・・・ビンフォトダイオード、１７・・・積分器、１
８・・・］ント［１−ラ、２０・・・アクチュエータ、
２１・・・スデツビングモータ、２３・・・ＮＯフィル
タ。 出願人代理人　　　波　多　野　　　久第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 出力レーザ光をターゲット上に走査する光路上に設けら
   れたビームスプリッタと、このビームスプリッタで分岐
   された分岐レーザ光のレーザ出力強度を測定するレーザ
   光強度測定センサと、この測定センサで測定された出力
   強度信号を設定値と比較演算してコントロール信号を出
   力するコントローラと、このコントローラからのコント
   ロール信号を入力して駆動され、前記出力レーザ光の出
   力調整を行なうアクチュエータとを備え、上記アクチュ
   エータをビームスプリッタの上流側光路上に設けたこと
   を特徴とするレーザ出力強度コントロールシステム。