JPH02213179A - 狭帯域レーザの波長安定化方法 - 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】 〔産業上の利用分野Ｊ この発明は、狭帯域レーザの波長安定化方法に関し、特
に、２枚のエタロンを用いる狭帯域レーザの波長安定化
方法に関するものである。

［従来の技術Ｊ 第８図は、例えばカナダ国の物理字詰（ＣＡＮＩ。

ＰＨＹＳ、　１６３巻１１９８５１２１４〜２１９ペー
ジに示された従来の狭帯域レーザを示し１図において、
レーザ媒質（１）をはさんで全反射１１（２）と部分反
射鏡（３）が配置されており、レーザ媒質ｍと全反射鏡
（２）間に粗調用エタロン（４）および微調用エタロン
（５）が配置されていて、レーザビーム（６）を出射す
る。

以上の構成により、レーザ媒質（１）は全反射ｊｉｍ　
（２）と部分反射鏡（３）からなる光共振器に囲まれ、
光はこの光共振器を何度も往復する間に増幅され、レー
ザビーム（６）として取出される。ところで、レーザ発
信器のうちのいくつかのもの、例えばエキシマレーザや
半導体レーザ、色素レーザや一部の固体レーザは発振波
長幅が広く、光共振器内に分光素子を挿入することによ
り発振波長幅を狭くすることができる１例えば、この例
のように複数個のファブリペローエタロン（以下エタロ
ンと略す）を用いれば限りなく単色光に近いレーザビー
ムを得ることもできる。ここでは、特に粗調用エタロン
（４）と微調用エタロン（５）の２枚のエタロンを光共
振器内に挿入した場合について述べる。

第９図はレーザの発振幅が狭くなる原理を示し、同図１
ａｌ　は粗調用エタロン（４）の分光特性を示す、この
分光特性のそれぞれの山のピークの位ｆＩｌえ霧は（１
）式 ％式％ で表わされる波長となる。ここで、ｎはエタロンを構成
する２枚の鏡面の間にある物質の屈折率、ｄｃｉＲ面の
間の距離、θは光がエタロンに入射するときの角度１ｍ
はＷｉ数である。いくつかあるピークはｍの違いに対応
しているにの式から明らかなように、ｎやｄやθを変え
ることによりピーク波長を自由に変えることができる。

一方、ピークとじ・−りの間の距離は自由スペクトル領
域（以下ＦＳＲと略す）と呼ばれ、（２）式 で示される。また、それぞれのピークの半値幅Δλは（
３）式 ％式％（３） で示される。ここでＦはフィネスと呼び、エタロンの性
能により決まるものである。

一方、第９図ｆｃｌはレーザ媒質のゲインの分光特性を
示したものである。光共振器中に分光素子がａ在しなけ
れば、このゲインが存在する範囲で光は増幅されレーザ
ビームとなる。その際、粗調用エタロン（４）のピーク
の位置λＩＩＩを、ゲインが存在する範囲のどこかの波
長え。に等しくなるよう、しかも、ゲインが存在する波
長内に１ｍ１以外の他のピークがこないようｄ等を決定
すれば。

粗調用エタロン（４）の存在によりえ。のどころだけロ
スが少ない状態が実現し、その波長付近でのみ光は増幅
され発振する。

ところが、ピークが１つだけになるようにするとＦ　Ｓ
　Ｒの最低値は決まり、また、フィネスＦはエタロンの
性能により決まり、せいぜい２０程度であるから、粗調
用エタロン１枚のみで狭くできる波長幅には限度がある
。

そこで、もう１枚微調用エタロン（５）を用いることに
な、６．その分光特性は例えば、第９図（ｂｌのように
すればよい、その際ピーク波長えＳ□をλ。に等しくり
、ＦＳＲ２はＦＳＲ，≧Δえ。

となるようにすればよい。

さらに、波長幅を狭くしたときには、もう１枚エタロン
を用いればよい。

このようにして、もともと第９図ｆｂｌのような分光特
性であったレーザビームは２枚のエタロンを用いること
により、第９図（ｄｉに示すように、各々のエタロンの
ピークが重なるλ。を中心とした狭い範囲でのみ発振す
ることになる。実際には、発振中にエタロンを何度も通
るため、レーザビームの線幅は２枚のエタロンにより決
まる波長幅の１／２〜ｌ／１０となる。

さて、以上のようにして、レーザビームの波長幅を狭く
することができるのであるが、上記文献にも記されてい
るように、短期間の安定性については光共振器を改良し
たり、入射角θを小さくすることにより改善されるが、
長期的には、熱的な問題、特にレーザビームがエタロン
を通過するときの発熱による波長シフトが大きな問題と
なる。

この問題を第１０図を用いて説明する。

第１０図（ａｌ　は粗調用エタロン（４）のピーク波長
え雷７、同図ｉｂｌ　は微調用エタロン（５）のピーク
波長ａ、ｍｓ、同図（ｃｌはレーザビーム（６）の出力
の場合をそれぞれ示し、実線は発振直後の分光特性、破
線は経時変化後の分光特性である。

第１Ｏ図から明らかなように、発振直後（実！りは各ピ
ーク波長Ｌｇｇ＋およびλ■２が設定波長λ。と一致し
ているが、発熱によりエタロンが変形すると、各ギャッ
プ長（鏡面間隔）　ｄ＋およびｄ、が変化して、ピーク
波長λ１ｍｌおよびλ露オは破線のようにシフトする。

このとき、波長シフト１八λと鏡面間隔ｄの変化量Δｄ
との関係は。

で表わされ、波長シフトの方向は、エタロンの構造等に
より決定される。第１Ｏ図および（４）式から明らかな
ように、鏡面間隔ｄ、の小さい粗調用エタロン（４）の
波長シフト量Δえ、は、鏡面間隔ｄ、が大きい微調用エ
タロン（５）の波長シフト１八え、よりも大きくなる。

このように、発熱により各ピーク波長え−、およびえ−
よがシフトすると。

え膳、　≠　１膳。

となり、かつ９両者を重ねたときの光透過量は、λ園１
＝　　　Ｌａｗ の場合と比較して減少する。従って、レーザビーム（６
）は、第９図（ｃｌ　に示すように、中心波長が設定波
長λ。から微調用エタロン（５）のピーク波長Ｌｌ＋１
にシフトするとともに、°出力がΔＰだけ減少する。

また上記のシフト量が大きいときは、微調用エタロン（
５）の他のモード（＋ｊイドバンド波長）での発振も起
こり得る。

［発明が解決しようとする課Ｂ］ 以上のような従来の狭帯域レーザでは、エタロンの熱的
な問題による波長シフトを補正する手段およびサイドバ
ンド波長の検出手段を持たないばかりでなく、２枚のエ
タロンを用いたときの出力減少を止める手段をも持たな
いため、熱的な変形が小さい低出力レーザにしか適用で
きないという問題があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、狭帯域化した際の波長の安定化およびレーザ
出力の安定化が可能であるとともに、エタロンの熱歪み
および経時的な特電劣化により生じるサイドバンド波長
の検出を可能にした狭帯域レーザの波長安定化方法を得
ることを目的とする。

［ｆｌ！題を解決するための４手段］ この発明に係る狭帯域レーザの波長安定化方法は、２枚
のエタロンにより波長選択されたレーザビームの一部を
分光し、分光されたレーザビームの解析結果をもとに微
調用エタロンを制御することによってレーザビームの波
長を安定化させるとともに、出力モニタ機構でレーザ出
力ｔｉｌＩＩ定して、レーザ媒質に対する印加電圧か、
粗調用エタロンを時分割で制御することにより、レーザ
出力を安定化させながら、上記２枚のエタロンの自由ス
ペクトル領域、および波長モニタ機構に使用するエタロ
ンの自由スペクトル領域の特性からサイドバンド波長の
検出を行うものである。

【作用Ｊ この発明においては、２枚のエタロンの自由スペクトル
領域の特性とレーザのゲイン特性から発生しやすいサイ
ドバンド波長を設定し、波長モニタ機構に使用するエタ
ロンの自由スペクトル領域より、干渉縞を観測する撮像
素子上において、上記設定したサイドバンド波長の現わ
れるポイントを求めておき、波長選択されたレーザビー
ムの干渉縞の解析結果をもとに微調用エタロンを制御し
てレーザビームの波長制御を行うとともに、サイドバン
ド波長の有無を検出する。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明が適用される狭帯域レーザ装置を示す構成
図であり、符合（１）〜（６）は第８図におけると同様
の部分である６図において、レーザビーム（６）中に配
置されたビームスプリッタ（７）および（８）はレーザ
ビーム（６）の一部を反射させる。波長モニタ機構（９
）はビームスプリッタ（７）で反射された一部のレーザ
ビーム１６＾）に基づいてレーザビーム（６）の波長λ
Ｘを出力する。出力モニタ機構（１０）はビームスプリ
ッタ（８）で反射された一部のレーザビーム（６８）に
基づいてレーザビーム（６）の出力情報Ｐを出力する。

粗調サーボ機構＋Ｉ１１は粗調エタロン（４）を１１！
１するためのものであり微調サーボ機ｉｌｌ　＋１２１
は微調エタロン（５）を調整するためのものである。制
御手段（１３）はＣＰＵおよびメモリ等を有しレーザ装
置のシスデム全体を制御するためのものであり、出力Ｐ
に基づいて、レーザ装置（１）に対する印加電圧指令Ｖ
または粗調サーボ機構（１１）に対する粗調指令Ｃを出
力すると共に。

波長情報えＸに基づいて微調サーボ機構（１２）に対す
る微調指令りを出力するようになっている。

第２図は第１図における波長モニタ機構（９）を詳細に
示すもので、インチクレータ（２１）はビームスプリッ
タ（７）からのレーザビーム（６＾）を弱めたり拡散さ
せたりする。エタロンｆ２２）はインチクレータ（２１
）を通したレーザビーム（６Ａ）を分光する手段であり
２例＾ば微調エタロン（５）よりもさら（−狭い半値幅
（Ｗλ）の透過特性を有するファブリペローエタロン（
以下、単にエタロンという）からなっている、結像レン
ズ（２３）はエタロン（２２）を通ったレーザビーム（
６Ａ）を集光させる。撮像素子（２４）は結像レンズ（
２３）により結像されたレーザビーム（６Ａ）の干渉縞
を観測するための６ので、−次元イメージセンサからな
っている６画像処理部（２５）は撮像素子（２４）上の
干渉縞を解析するためのものである。

次に、第３図の干渉縞分布図を参照しながら。

第２図に示した波長モニタ機構（９）の動作について説
明する。ビームスプリッタ（７）により分割された一部
のレーザビーム（６Ａ）は、インチクレータ（２１）に
より弱められまたは拡散されたのち、エタロン（２２）
を通して結像レンズ（２３）に達する。

このとき、インチクレータ（２１）により生じた発散成
分のうち、エタロン（２２）を透過したものが結像レン
ズ１２３）に到達する。そして、結像レンズ（２３）に
より集束されたレーザビーム（６Ａ）は、撮像素子（２
４）上に結像される。このとき、結像レンズ（２３）の
焦点距離をｆとすれば、入Ｉｆ角ａの成分を持つレーザ
ビーム（６＾）は、焦点位置において、結像レンズ（２
３）の軸からｆαだけ離れた位置に集光されて、第３図
のように円形の干渉縞を形成する。こ隔は自由スペクト
ル領域と呼ばれ、この範囲内で波長えを一意的に決定す
ることができる。この自由スペクトル領域は、エタロン
（２２）の設計により決定することができ、予測される
波長シフトΔえの値よりも広く設定されている。また、
干渉縞の中心からの距離即ちピーク位置Ｘはレーザビー
ム１６Ａ）のｓ長分布に対応した光強度分布をもってい
るので、ピーク位置Ｘを観測すれば入射角αが求まり、
さらに、前述のｉｌ１式により波長えを計算することが
できる。このとき、入射角ａを求めるために画像処理ｆ
ｆｌ　＋２５１が用いられている。

なお、制御をかけずにレーザを長時間定損動作させると
、前述の波長シフトにより、第３図の破線のように、ピ
ーク位ｉ！！Ｘが設定波長λ。に対応する所定位置ｘ０
からシフトする。このとき、ピーク位置の光強度も減少
するので、この強度変化を観測することにより、波長モ
ニタ機構（９）が出力モニタ機構目０）を兼用すること
もできる。

次に、第４図（第９図、第１０図）、第５図を参照しな
がら、サイドバンド波長の検出方法について説明する。

第４図（第９図、第１０図）に示すレーザ波長を狭帯域
にするための原理図からも解かるように、いま、レーザ
が設定波長え。で発振制御されているとすれば、粗調エ
タロン（４）の・自由スペクトル領域Ｆ　Ｓ　Ｒ、と微
調エタロン（５）の自由スペクトル領域呻Ｆ−９Ｒ、中
およびレーザゲイン特性から、エタロン（４）、（５）
の熱歪みおよび経時的な特性劣化（例えば、半値幅Ｗえ
の広がり等）等により、発生しうるサイドバンド波長は
、例＾ば、第４図のレーザ出力特性に示す■〜■のよう
に設定することができ、それらの波長は次式で表せられ
る。

サイドバンド波長＝ 設定波長（え。）±ｔｘＦｓＲヨ　・・・（５）（ただ
し、ｉはエタロンの次数に 相当する整数） これらのサイドバンド波長は、上言己の波長モニ夕機構
（９）でインケグレータ１２１１．エタロン＋２２１　
ｇよび結像レンズ（２３）を介して撮像素子（２４）で
干渉縞を観測すると、エタロン（２２）の自由スペクト
ル領域ＦＳＲｓの特性から、レーザの設定波長λ。に対
して サイドバンド波長＝λｏ　＋　ｉ　Ｘ　ＦＳＲ＊−ｊ　
Ｘ　ＦＳＲｓ≦え。±ＦＳＲ，・・・・（６） または、 サイドハンド波長＝えａ　−ｉ　Ｘ　ＦＳＲ＊＋　、ｊ
　Ｘ　ＦＳＲｓ≦え。±ＦＳＲ，・・・・（７） （ただし、ＦＳＲ，＞　ＦＳＲ。

ｊはエタロンの次数 に相当する整数） のように表わされ、第５図に示すように、設定波長え。

に対して、エタロン（２２）の自由スペクトル領域ＦＳ
Ｒ，以内で一意的に決定した波長ずれの場所にサイドバ
ンド波長が現われる。

したがって、２枚のエタロン（４）、（５）により、波
長選択されたレーザビーム（６）の一部を分光し１分光
されたレーザビーム（６Ａ）の干渉縞を解析することに
より、設定波長λ。と現在の発振波長との波長ずれ量お
よびサイドバンド波長の有無を検出して微調用エタロン
（５）を制御することにより、し〜ザ波長の安定か１１
ｍを行う。

次に、粗調用エタロン（４）の制御機構について説明す
る。第１図において、ビームスブリフタ（８）により分
割された一部のレーザビームｉ６Ｂ＋は、出力モニタ機
１１１１１．０１に導かれる。出力モニタ機構（１０）
で測定したレーザ出力値を制御ａ１手段（１３）で取込
み、必要に応じて、レーザ媒質（１）に供給している印
加電圧、または粗調用エクロン（４）を時分割で制御す
ることにより、レーザ出力が一定になるように調整する
。

第６図は１本発明の一実施例によるレーザ波長の安定化
方法の概略フローチャート図であり、この図を参照しな
がら１本発明の一実施例について説明する。

レーザの発振が開始されると、まず、波長を制御するか
、レーザ出力を制御するがを選択する（ステップ５ｌｌ
）、このとき、各制御は１例えば時分割で選択的に実行
されても、または同時に実行されてもよい。

波長制御の場合は、波長モニタ機構（９）を制御しで、
一部のレーザビーム（６Ａ）をインテグレータ（２１）
により発散させた後、エタロン（２２）で分光しくステ
ップ５１２）、さらに、結像レンズ（２３）により慣像
素子（２４）上に集光する１Ｍいて、撮像潜′ｆ−＋２
４１および画像処理１！　（２５月こより干渉＆ｉ（第
３図、第５図参照）の−次元光強度分布を測定しくスデ
・ツブ５１３）、測定データを平滑化してノイズを除去
する等の画像処理を行い（ステップ５Ｌ４）、ｌｉ大強
度のピーク位１ｘを決定しくステップ５１５）、これを
レーザビーム（６）の波長えに対応する波長情報え、と
して取得する。そして、ピーク位Ｍｘを設定位ＭＸ、と
比較して（ステップ５１６）、Ｘ＝Ｘ、の場合は微調用
エタロン（５）を制御せずにステップＳ１８に進み、Ｘ
≠Ｘ０の場合は微調指令りにより微調サーボ機構口２）
を介して微調用エタロン（５）を駆動する（ステップ５
ＩＴ）。

次に、上記、干渉縞（第５図１１の一次元光強度分布か
ら、サイドバンド波長の出現場所近傍（Ｒ１−Ｒ４）に
対して、サイドバンド波長・有無の解析処理（例えば、
Ｒ１−Ｒ４ポイントの近傍に小さい最大強度のピークの
有無）を行い（ステップ５１８）、ステップＳ１９で、
サイドバンド波長の有無を判断して（個人ば、所定の基
準値と比較する等）、サイドバンド波長の無の場合はス
テップＳ２１に進み４サイドバンド波長が有の場合は異
常処理を行う（ステップ５２０）、最後に、ステップＳ
２１で発振停止か否かを判定して、発振停止でなければ
制御選択ステップＳｌｌに戻り、波長制御ステップＳ１
２〜Ｓ２０を繰り返す。

こうして、微調用エタロン（５）の透過特性の中心波長
λ１（第１０図参照）が設定波長λ。と一致するように
波長制御が行われることにより。

レーザビーム（６）の発振波長えは一定に保たれる８ 一方、出力制御の場合、出力モニタ機構ｆ１０１を駆動
制御して、一部のレーザビーム（６ｂ）によりレーザビ
ーム（６）の出力を測定しくステップ５２２）、この測
定データを出力情報Ｐとして取得し、そのＮ回の平均値
処理により現在出力Ｐ、ｆＮ回の平均値処理はしなくて
もよい）を求め、その値を記憶して（ステップ５２３）
、Ｊの埴を１つインクリメントする（ステップ５２４）
。

続いて、現在出力ＰＨと設定出力Ｐ、どの差の絶対値。

１　ΔＰｌ＝Ｐ、−Ｐ。

を求め（ステップ５２５）、設定された許容値ＰＡと比
較して（ステップ３２６）、１ΔＰ１≦ＰＡの場合は印
加電圧を可変せずステップ５３１に進み、現在の印加電
圧を記憶する。一方。

１ΔＰＩ＞ＰＡの場合はＪとＫ（設定値）の値を比較し
て、レーザ媒質（１）に対する印加電圧の１１１１１か
、粗調用エタロン（４）の制御かを判定する（ステップ
５２７）。

もし、Ｊ＜Ｋであれば、絶対値１ΔＰ１から印加電圧の
１ＪＩＩｌ量を計算しくステップ５２８）、さらに出力
差ΔＰの極性により制御方法（増加又は減少）を決定し
くステップ５２９）、これら制御量るよびホ１１１８方
向に基づいて印加電圧指令Ｖを出力し、レーザ媒質（１
）に対する印加電圧を変化させる（ステップ５３０）と
ともに、ステップＳ３１に進み現在の印加電圧を記憶す
る。

ステップＳ２７で、Ｊ≧にであれば、上記ステップＳ３
１で記憶した印加電圧のＭ（Ｋ−１）回の平均（ａＶＨ
を計算しくステップ５３２）、　ｌｌｉｉ回の平均値Ｖ
０と現在の平均値ｖＨを比較して〔個人ば、印加電圧が
最小になるように）、粗調用エタロン（４）の制御方向
を決定（ステップ５３３）した後、Ｖ　ｎ　ｆ！：Ｖ　
ｏとして記憶しくステップ５３４）、ステップＳ３３で
求めた制御ｆｌｔと制御頭方向に基づいて粗調指令Ｃを
出力し、粗調サーボ機＃１４（目）を介して粗調用エタ
ロン（４）を駆動（ステップ５３５）した後、Ｊの値を
リセットしくステップ３３６）、ステップ５２１で、発
振停止か否かを判断し１発振停止でなければ制御選択ス
テップＳｌｌに戻る。

以上のように、レーザ発振中において、波長制御ステッ
プＳ１２〜Ｓ２０および出力制御ステップ５２２〜Ｓ３
６を実行することにより、レーザビーム（６）の波長お
よび出力は一定に制御される。

なお、上記の説明では、出力制御の場合、印加電圧の制
御を優先させているが、印加電圧の制御と粗調用エタロ
ン（４）の制２＠を交互４にしたり。

逆に粗調用エタロン（４）の制御を優先させても、同等
の効果がある。

また、上記実施例では波長モニタ機構（９）としてエタ
ロン（２２）を用いたが、プリズムや、グレーテインク
フィゾーの干渉計の分光素子であればよく１分光された
光強度分布を測定することにより、上記実施例と同等の
効果が得られる。

次に、第７図のフローチャート図を参照しながら、本発
明の別の実施例について説明する。

電源が投入されると、制御手段（１３）は、まずシステ
ムを初期化すると共に各種パラメータを初期化しくステ
ップ５４１）、レーザ発振の開始な待嘩する（ステップ
５４．２　）　、ステップ５４．２においてレーザ発振
の開始を判定すると、コールド（に＝０）またはホット
（Ｋ＝１）を示すパラメータＫが０であるか否かを判定
しくステップ５４３）２もしに＝１であればステップ５
４７に進み、に＝０であればステップＳ４４に進み、暖
気運転処理を実行する。即ち、レーザ媒質（１）に対す
る印加電圧を一定に保ちながら、波長モニタ機構（９）
および微調サーボ機構（１２）を用いて微調用エタロン
（５）を制御し、し−ザビーム（６）の波長えが設定波
長え。と一致するように安定化すると共に、粗調用エタ
ロン（４）を無制御状態にするか、または出力モニタｌ
ｌＩ構＋１０１Ｊよび粗調サーボ機構＋Ｉｌｌを用いて
レーザビーム（６）の出力が最大になるように制御する
。

続いて、出力モニタ機構＋１０１ｇよび粗調す〜ボ機構
（１１）を用いて、粗調用エタロン（４）を最適化する
ためのサーチ制御１例えば圧力サーチ処理を実行しくス
テップ５４５）、このサーチ処理結果に基づいて最適圧
力の設定処理を実行する（又テップ５４６）。

即ち、粗調用エタロン（４）の鏡面間圧力または角度を
特定の範囲で変化させるわけであるが、第４図の説明か
らもわかるように、粗調用エタロン（４）の鏡面間圧力
または角度を変化させると、サイドバンド波長が発生す
る。従って、上記で説明したサイドバンド波長の検出機
能を適用し、サーチ制御の範囲を制御手段（Ｉ３）の内
部で自動設定して（この機能を適用することことより、
粗調用エタロン（４）の特性変化および交換等をしても
、サーチ制御範囲は自動補正することができる。）サー
チ制御を行い、レーザビーム（６）の出力が最大となる
鏡面間隔ｄ２または入射θ２の最適位置を検出しくステ
ップ５４５）、この検出結果に基づいて、粗調用エタロ
ン（４）の圧力または角度を最適位置に設定する（ステ
ップ５４６）、ここでは、サーチ制御ステップＳ４５に
おいて、圧力を変化させ、最適位置設定ステップＳ４６
において最適圧力に設定する場合を示す。

次に、レーザビーム（６）の出力が設定値に対して所定
の範囲内にあるか否かを判定しくステップ５４７）、ま
た、レーザビーム（６）の波長が設定値に対して所定の
範囲内に入っている（０に）か否かを判定しくステップ
５４８）、共にＯＫであればパラメータＫを１　（ホッ
ト）にセットする（ステップ５４９）。

なお、以上のシステム起動制御ステップ（Ｓ４４〜８４
８）の実行中において、レーザビーム（６）はシャッタ
（図示せず）により遮断されており、不安定なレーザビ
ーム（６）が使用されることはない。

こうして、システム起動制御が完了して、シャッタ等が
開放されてレーザビーム（６）は実際に使用可能な状態
となる。この通常発振動動作中において、制御子１’、
９１１３１はレーザビーム（６）の出力および波長を常
に設定値に対して所定の範囲内になるように制御する（
ステップ５５０）。

レーザ制御ステップ５５０の詳細は、第６図に示してお
り、上記で説明した通りである。

レーザの発振が停止されると１発振停止時間Ｔを計算し
くステップ５５１）、設定時間Ｔ０と比較して（ステッ
プ５５２）Ｔ≦′ｒ０の場合はステップＳ５４に進み、
Ｔ　＞　Ｔ　ｏの場合はパラメータＫｌｔＯにセットし
くステップ５５３）、システムがコールド状態であるこ
とを示す。

そして、発振が再開されたか否かを判定しくステップ５
５４）、発振開始した場合はステップＳ４３に戻り、発
振が開始していない場合、はステップＳ５５に進み　ｌ
ｉ源がオフであるか否かを判定する。もし、電源がオフ
であればシステムを停止させ、ｉ源がオフでなければパ
ラメータにが１であるか否かを判定しくステップ５５６
）、に＝１であれば停止時間計算ステップＳ５１に戻り
、に＝０であれば発振開始判定ステップＳ５４に戻る。

［発明の効果］ 以」−のように、この発明によれば、２枚のエタロンに
より波長選択されたレーザビームの一部を分光し、分光
されたレーザビームの解析結果をもとに微徴用エタロン
を制御と、サイドバンド波長の検出を行うことにより、
レーザビームの波長を安定化させるとともに、レーザ媒
質に対する印加電圧と組機用エタロンを制御することに
より、レーザ出力を安定化させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明が適用されるレーザ装置の回路図、第
２図は第１図のものの一部詳細回路図。 第３図は第２図における撮像素子上に表われる干渉縞の
分光強度分布線図、第４図は第１図のもののサイドバン
ド波長の検出動作を説明するための分光特性線図、第５
図は同じくサイドバンド波長の検出原理を説明するため
の干渉縞の分光強度分布線図、第６図はこの発明の一実
施例のフローチャート図、第７図は他の実施例のフロー
チャート図、第８図は従来の狭帯域レーザ装置の回路図
、第９図は第８図のもののレーザビームの波長狭帯域化
動作を説明するための分光特性線図、第１Ｏ図は同じく
レーザビームの波長および出力のシフト状態を示す線図
である。 （４）・・・・粗調用エタロン（第２のファブリベロー
エタロン）、（５）・・・微調用エタロン（第１のファ
ブリペローエタロン）、（６）・・・・レーザビーム、
（９）・・・波長モニタ機構、　　＋１０１・・・出力
モニタ機構、　１ｕｌｌ・・・・粗調サーボ機構、　＋
１２１・・・・微調サーボ機構、（１３）・・・・制御
手段、え。 ・・波長情報、Ｐ・・・・出力情報、Ｃ・・・・粗調指
令、Ｄ・・・・微調指令、■・・・・印加電圧指令、ｘ
。・・・設定位置、え。・・・・設定波長、Ｐｏ・・・
設定出力、Ｔ・・・発振停止時間、Ｔｏ・・設定時間、
Ｋ　・・・コールドまたはホット状態を示すパラメータ
、Ｒ１−Ｒ２・・・・サイドバンド波長の発生位置、Ｓ
１２〜Ｓ２０・・・・波長制御ステップ、Ｓ２２〜Ｓ３
６・・・・出力制御ステップ、Ｓ４１〜Ｓ４９・・・・
システム起動制御ステップ、　５５１−５５６・・・・
発振停止後の制御ステップ。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代　　理　　人　　　曽　　　我　　　道　　　照Ｗ１
１図 ■加電圧指牛 昂１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１のファブリペローエタロン及び第２のファブリペロ
   ーエタロンを用いて、発振波長が可変なレーザ発信器か
   ら放射されたレーザビームの一部を取出して波長モニタ
   機構で分光し、発振波長を決定する過程と、 上記発振波長により、上記第１のファブリペローエタロ
   ンを制御して上記レーザ発信器の波長を安定化する過程
   と、 上記レーザビームの一部を取出して出力モニタ機構でレ
   ーザ出力を測定し、レーザ媒質に対する印加電圧の制御
   と上記第２のファブリペローエタロンの制御を時分割で
   行い上記レーザ発信器の出力を安定化する過程と、 上記第１および第２のファブリペローエタロンの自由ス
   ペクトル領域と、レーザのゲイン特性から発生しうるサ
   イドバンド波長が設定できるため、上記波長モニタ機構
   に使用するモニタ用ファブリペローエタロンの自由スペ
   クトル領域を介して干渉縞を観測することにより、上記
   設定したサイドバンド波長の有無を検出する過程と、 からなる狭帯域レーザの波長安定化方法。