JPH02134521A - ビーム計測方法 - Google Patents
ビーム計測方法Info
- Publication number
- JPH02134521A JPH02134521A JP28963788A JP28963788A JPH02134521A JP H02134521 A JPH02134521 A JP H02134521A JP 28963788 A JP28963788 A JP 28963788A JP 28963788 A JP28963788 A JP 28963788A JP H02134521 A JPH02134521 A JP H02134521A
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- JP
- Japan
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- disk
- pinhole
- spot
- laser beam
- detector
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- Granted
Links
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
- G01J1/4257—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors applied to monitoring the characteristics of a beam, e.g. laser beam, headlamp beam
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
この発明は００２．００ 、ＹＡＧ などのエネルギー
の大きいレーザ光を用いる工学部品の焦点部のエネルギ
ープロファイル（エネルギー密度分布）を測定する方法
に関するものである。
の大きいレーザ光を用いる工学部品の焦点部のエネルギ
ープロファイル（エネルギー密度分布）を測定する方法
に関するものである。
「従来の技術」
大出力レーザ光を用いる場合には通常レーザ光を集光レ
ンズによっである点に集光して焦点を結ばせエネルギー
密度を高めて使用する。この集光スポットはレーザビー
ムの強度分布、波長、レンズの特性等によるが直径１０
０μｍ程度以下とすることは困難である。そしてこのス
ポット内における光のエネルギー密度分布（エネルギー
プロファイル）は加工精度等に影響があるので測定する
ことが必要となる。
ンズによっである点に集光して焦点を結ばせエネルギー
密度を高めて使用する。この集光スポットはレーザビー
ムの強度分布、波長、レンズの特性等によるが直径１０
０μｍ程度以下とすることは困難である。そしてこのス
ポット内における光のエネルギー密度分布（エネルギー
プロファイル）は加工精度等に影響があるので測定する
ことが必要となる。
従来はスポットにおけるエネルギープロファイルを測定
するのに、（１）アクリルバーンパターン法や（２）ス
リット法が用いられている。
するのに、（１）アクリルバーンパターン法や（２）ス
リット法が用いられている。
「発明が解決しようとする課題」
従来法の前記（１）のアクリルパー、ンパターン法はア
クリル樹脂の表面にレーザ光のスポットを当てて表面の
熱溶解のパターンを観察してエネルギープロファイルを
推定する方法であるが、この方法では熱溶解が短時間で
起こり樹脂が流れるため正確なプロファイルを決定する
ことはできず、すなわち分解能がない。（２）のスリッ
ト法はスリットを用いるので２次元におけるエネルギー
プロファイルが判定できるだけであり３次元化ができな
い欠点があり、且つエネルギー密度が大きいスポットで
はスリットの構成材料が熱溶解してしまうという課題が
あった。
クリル樹脂の表面にレーザ光のスポットを当てて表面の
熱溶解のパターンを観察してエネルギープロファイルを
推定する方法であるが、この方法では熱溶解が短時間で
起こり樹脂が流れるため正確なプロファイルを決定する
ことはできず、すなわち分解能がない。（２）のスリッ
ト法はスリットを用いるので２次元におけるエネルギー
プロファイルが判定できるだけであり３次元化ができな
い欠点があり、且つエネルギー密度が大きいスポットで
はスリットの構成材料が熱溶解してしまうという課題が
あった。
「課題を解決するための手段」
この発明はレーザ光の集光スポットを、直径１０μｍ程
度の小さなピンホールをもうけた金でコーティング（メ
ツキ）したΔｉｏ （モリブデン）円板をレーザ光の
エネルギーを検知するパイロデテクターのチョッピング
周波数に適する回転数で回転しつつ回転中心を移動する
ことによってｘｙ座標の方向に走査し、ピンホールを通
過したレーザ光を放物面鏡によりパイロデテクターに集
光し、パイロデテクターの測定結果と円板の回転及び中
心位置の移動をコンピューターに入力してエネルギープ
ロファイルを立体的（３次元）に表現することを特徴と
するエネルギープロファイルの測定方法であり、従来の
測定方法の課題を解消することを目的としているもので
ある。
度の小さなピンホールをもうけた金でコーティング（メ
ツキ）したΔｉｏ （モリブデン）円板をレーザ光の
エネルギーを検知するパイロデテクターのチョッピング
周波数に適する回転数で回転しつつ回転中心を移動する
ことによってｘｙ座標の方向に走査し、ピンホールを通
過したレーザ光を放物面鏡によりパイロデテクターに集
光し、パイロデテクターの測定結果と円板の回転及び中
心位置の移動をコンピューターに入力してエネルギープ
ロファイルを立体的（３次元）に表現することを特徴と
するエネルギープロファイルの測定方法であり、従来の
測定方法の課題を解消することを目的としているもので
ある。
以下図面を参照して本発明を説明する。
第１図は本発明の装置の原理図である。はぼ平行光線で
あるレーザ光１は集光レンズ２によってスポット３に集
光される。スポット３の面に直径１０μｍのピンホール
４がもうけられた金をコーティングしたＭｏの円板５が
もうけられ、円板５はモーターにより軸７を中心として
回転し、且つ図面の矢印の方向に１回転に付き１０μｍ
程度移動してスポットのレーザ光を走査するようになっ
ている。ピンホール４を通過したレーザ光は円板５の下
方にもうけられた放物面鏡９によって反射してパイロデ
テクター８に集光される。円板５の回転はパイロデテク
ターのチョッピング周波数に応じている。放物面鏡９は
第２図に示す構造のもので、Ａ−Ａ断面では放物線、Ｂ
−Ｂ断面では円形の表面であり、通常の球面を有する凹
面鏡より精密にパイロデテクターに反射光を集光するこ
とができる。円板５の回転（位置）と軸７の移動距離及
びそれに対応するパイロデテクターで検知されたエネル
ギー強度は配線１０によってコンピューター８に入力さ
れる。
あるレーザ光１は集光レンズ２によってスポット３に集
光される。スポット３の面に直径１０μｍのピンホール
４がもうけられた金をコーティングしたＭｏの円板５が
もうけられ、円板５はモーターにより軸７を中心として
回転し、且つ図面の矢印の方向に１回転に付き１０μｍ
程度移動してスポットのレーザ光を走査するようになっ
ている。ピンホール４を通過したレーザ光は円板５の下
方にもうけられた放物面鏡９によって反射してパイロデ
テクター８に集光される。円板５の回転はパイロデテク
ターのチョッピング周波数に応じている。放物面鏡９は
第２図に示す構造のもので、Ａ−Ａ断面では放物線、Ｂ
−Ｂ断面では円形の表面であり、通常の球面を有する凹
面鏡より精密にパイロデテクターに反射光を集光するこ
とができる。円板５の回転（位置）と軸７の移動距離及
びそれに対応するパイロデテクターで検知されたエネル
ギー強度は配線１０によってコンピューター８に入力さ
れる。
「作用」
前記の本発明の計測方法によると、通常直径１００μｍ
程度のレーザ光の集光スポットは円板５のピンホール４
の回転によって巾１０μｍ程度の帯状に走査される。ス
ポットは小さく円板の直径が大きいので帯は直線と見做
すことができる。
程度のレーザ光の集光スポットは円板５のピンホール４
の回転によって巾１０μｍ程度の帯状に走査される。ス
ポットは小さく円板の直径が大きいので帯は直線と見做
すことができる。
軸の移動距離を帯の走査位置のＸ方向の値とし、又回転
位置（角度）をスポット内のピンホールのｙ軸方向の位
置の値としてコンピューターに入力する。それに対応す
る位置のパイロデテクターによるエネルギー強度の測定
値を２軸方向の値としてコンピューターに入力すると、
第３図に示すようなレーザ光のスポットのエネルギープ
ロファイルをｌｏＸＩＯμｍの分解能で立体（３次元）
表示としてコンピューター８によって画像表示すること
ができる。
位置（角度）をスポット内のピンホールのｙ軸方向の位
置の値としてコンピューターに入力する。それに対応す
る位置のパイロデテクターによるエネルギー強度の測定
値を２軸方向の値としてコンピューターに入力すると、
第３図に示すようなレーザ光のスポットのエネルギープ
ロファイルをｌｏＸＩＯμｍの分解能で立体（３次元）
表示としてコンピューター８によって画像表示すること
ができる。
円板とピンホールは金コーティングしたＭｏを材料とし
ており、金コーティングは赤外領域において反射率が高
いのでレーザ光はその表面で散乱・反射されるので高エ
ネルギー密度のレーザ光スポットが当たっても溶融、破
損することがなく、又円板は回転しているので表面の特
定の点にレーザ光スポットが集中しないので円板を長寿
命で使用できる。
ており、金コーティングは赤外領域において反射率が高
いのでレーザ光はその表面で散乱・反射されるので高エ
ネルギー密度のレーザ光スポットが当たっても溶融、破
損することがなく、又円板は回転しているので表面の特
定の点にレーザ光スポットが集中しないので円板を長寿
命で使用できる。
「発明の効果」
以上に詳しく説明したように、本発明はｃｏ２゜００、
ＹＡＧを始めとする高出力レーザビームのエネルギープ
ロファイルを１０Ｘ１０μｍの分解能で測定し、これを
３次元の立体的に画像表示することができるものである
。従って前記の高出力レーザビームの品質設計やＺｎ８
ｅ＊ ＺｎＳ、ＧａＡｓ。
ＹＡＧを始めとする高出力レーザビームのエネルギープ
ロファイルを１０Ｘ１０μｍの分解能で測定し、これを
３次元の立体的に画像表示することができるものである
。従って前記の高出力レーザビームの品質設計やＺｎ８
ｅ＊ ＺｎＳ、ＧａＡｓ。
Ｇｅ、ＣｄＴｅ、ＫＣｌ、Ｎａ０１＋ＫＢｒ等の赤外線
用材料及び光学部品の評価の装置として利用すると効果
的である。
用材料及び光学部品の評価の装置として利用すると効果
的である。
第１図は本発明の具体例を示す原理図である。
第２図は本発明の放物面鏡の斜視図、第３図は本発明で
測定したレーザ光のエネルギープロファイルの画像表示
の例を示す斜視図である。 １：レーザ光 ２：レンズ ３：集光スポット ４：ビンホール ５：円板 ６：パイロデテクタ−７二回転軸
８：コンピュータ９：放物面鏡 １０
：配線 Ｘ、ｙ、ｚ：座標 代理人 弁理士 １）中 理 夫
測定したレーザ光のエネルギープロファイルの画像表示
の例を示す斜視図である。 １：レーザ光 ２：レンズ ３：集光スポット ４：ビンホール ５：円板 ６：パイロデテクタ−７二回転軸
８：コンピュータ９：放物面鏡 １０
：配線 Ｘ、ｙ、ｚ：座標 代理人 弁理士 １）中 理 夫
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、高エネルギーのレーザ用光学部品のレーザ光のエネ
ルギープロファイルを計測する方法において、レーザ光
の集光スポットを、直径１０μｍ程度の小さなピンホー
ルをもうけた金でコーティングしたＭｏ（モリブデン）
円板をレーザ光のエネルギーを検知するパイロデテクタ
ーのチョッピング周波数に適する回転数で回転しつつ回
転中心を移動することによってｘｙ方向に走査し、ピン
ホールを通過したレーザ光を放物面鏡によりパイロデテ
クターに集光してエネルギー密度を測定することを特徴
とするビーム計測方法 ２、パイロデテクターの測定結果と円板の回転及び中心
位置の移動をコンピューターに入力してエネルギープロ
ファイルを立体的（３次元）に表現することを特徴とす
る請求項１記載のビーム計測方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28963788A JPH0711448B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | ビーム計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28963788A JPH0711448B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | ビーム計測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02134521A true JPH02134521A (ja) | 1990-05-23 |
| JPH0711448B2 JPH0711448B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=17745814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28963788A Expired - Lifetime JPH0711448B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | ビーム計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0711448B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08233652A (ja) * | 1995-02-27 | 1996-09-13 | Nec Corp | 集光ビームスポット径測定装置 |
-
1988
- 1988-11-15 JP JP28963788A patent/JPH0711448B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08233652A (ja) * | 1995-02-27 | 1996-09-13 | Nec Corp | 集光ビームスポット径測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0711448B2 (ja) | 1995-02-08 |
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