JPH034216A - 光ビーム制御装置 - 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） この発明は、音響光学素子を用いて光ビームを制御する
ための光ビーム制御装置に関する。

（従来の技術） レーザビームの回折状態を超音波で制御することにより
、出射光の強度や出射角度を調整するＡＯ素子（ＡＯＭ
、ＡＯＤ）が広く用いられている。

このＡＯ素子は、高速な制御が可能で小型であることな
ど、多くの利点を備えている。

ＡＯ素子の出射光のうち、１次回折光が制御可能な光で
あるが、回折効率は一般に１００％には至らないので、
０次光（非回折光）も同時に出射されるのが普通である
。しかし、０次光の強度や出射方向は制御できないので
、不要光として除去する必要がある。

ＡＯ素子からの０次出射光を除去する手段として、例え
ば特公昭６１−５５６５９号公報に示されているように
０次出射光を遮蔽するビームストッパを設けるものや、
特開昭５８−１９３５１６号公報に示されているように
１次出射光のみを通過させるアパーチャを設けるものな
どが知られている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、ビームストッパやアパーチャなどの遮蔽手段を
設けて０次出射光を除去するためには、これらの遮蔽手
段が置かれた場所において、０次光と１次光とがかなり
空間的に分離されていなければならない。従って、ＡＯ
素子から遮蔽手段までにかなりの距離が必要となり、小
型であるというＡＯ素子の利点を充分に生かせないとい
う問題があった。

（発明の目的） この発明は、従来の技術における上述の課題を解決する
ためになされたものであり、小型のままで０次出射光を
除去することのできる光ビーム制御装置を得ることを目
的とする。

（課題を解決するための手段） 上述の課題を解決するため、この発明では、入射光の偏
光方向が１次出射光の偏光方向に対して直交した方向に
ある音響光学素子と、前記音響光学素子の出射側に設け
られ、前記１次出射光と同一の偏光方向の光ビームのみ
を透過させる遮蔽手段とを備える。

（作用） 遮蔽手段は、１次出射光と同一の偏光方向の光ビームの
みを透過させるので、１次出射光は透過するが、これと
直交する偏光方向を有する０次出射光は遮蔽手段によっ
て除去される。

（実施例） 第１Ａ図は、この発明の第１の実施例としての光ビーム
制御装置を示す正面図である。また、第１Ｂ図はその平
面図である。この光ビーム制御装置１０は、音響光学偏
向器（ＡＯＤ）１と、偏光板２とを備えている。ＡＯＤ
Ｉは、二酸化テルル（Ｔ　ｅ　Ｏ２）結晶である音響媒
質１ａと超音波振動子（トランスデユーサ）ｌｂとを備
えている。

このＡＯＤｌでは、トランスデユーサ１ｂから発振され
た超音波はＴ　ｅ　Ｏ２結晶１ａ内を伝播する横波超音
波となっている。このようなＡＯＤ　１に光ビームＬ、
が入射すると、その１次回折光である出射光Ｌａ□（以
下、「１次出射光」と呼ぶ。）の偏光方向が、入射光Ｌ
　に対して９０°回転する。従って、たとえば入射光Ｌ
　がｐ偏光であれば、１吹出射光Ｌａ工はＳ偏光になる
。ＡＯＤ素子のこのような特性については、日経エレク
トロニクス、１９７５年８月２５日号１第７６頁〜第９
６頁や、ＩＥＥＥ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｑｕａｎｔ
ｕｍ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、　ｖｏｌ、ＱＥ−３第
８５頁〜第９３頁などに紹介されている。

ＡＯＤ　１はトランスデユーサ１ｂで発振される超音波
の周波数を調節することによって、１吹出射光Ｌａ□の
偏向角θを制御する素子である。従って、１吹出射光Ｌ
ａ□はＺ方向に偏向される。

ＡＯＤｌへの入射光り、は偏向方向Ｚに平行な直線偏光
のレーザビームである。従って、ＡＯＤｌからの１次出
射光”ａｔは偏光方向が９０″回転して、偏光方向Ｚに
垂直な直線偏光となる。また、他の出射光として、０次
回折光Ｌａｏ（以下、「０次出射光」と呼ぶ。）もＡＯ
Ｄ　１から出射される。

一方、偏光板２は、１吹出射光Ｌａｌのみを透過させる
特性を有している。従って、１次出射光り、１と直交す
る偏光方向を有する０次出射光り、。は偏光板２によっ
て遮断される。

なお、第１Ａ図および第１Ｂ図ではＡＯＤｌと偏光板２
とは空間的に離れているが、偏光板２をＡＯＤ　１の出
射面１ｓに貼り付けてもよい。このようにすれば、光ビ
ーム制御装置１０全体を、より小型化できるという利点
がある。

第２Ａ図は、この発明の第２の実施例としての光ビーム
制御装置を示す正面図である。第２８図はその平面図で
ある。この光ビーム制御装置２゜は、第１Ａ図および第
１Ｂ図における偏光板２を、偏光ビームスプリッタ３と
吸収膜４とで置換えたものである。この吸収膜４は、偏
光ビームスプリッタ３の（−Ｘ）方向の出射面３ａ上に
蒸着されている。

この光ビーム制御装置２０では、１吹出射光Ｌａ□は偏
光ビームスプリッタ３をそのまま透過する。一方、０吹
出射光Ｌａｏは偏光ビームスプリッタ３内で（−Ｘ）方
向に反射され、吸収膜４によって吸収される。

なお、吸収膜４は、単にＯ吹出射光Ｌａｏが外部に漏れ
出ないようにするためのものであり、必ずしも設ける必
要はない。すなわち、ＡＯＤｌの出射側に、１次出射光
”ａｔをそのまま透過させる偏光ビームスプリッタ３を
設けるだけで、０次出射光り、。を除去するという目的
は達成できる。

さらに、ＡＯＤｌと偏光ビームスプリッタ３とを貼り合
わせてもよいことは、偏光板２を用いた場合と同様であ
る。

また、上記実施例ではＴ　ｅ　Ｏ２結晶を用いたＡＯＤ
ｌを音響光学素子として用いたが、このようなＡＯＤに
限らず、Ａ　ＯＰｖｌやその他の音響光学素子であって
、１次出射光の偏光方向が入射光の偏光方向に対して直
交した方向となるものであればこの発明が適用できる。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、遮蔽手段が、
１次出射光と同一の偏光方向の光ビームのみを透過させ
るので、１次出射光はこれを透過するが、これと直交す
る偏光方向を有する０次出射光は遮蔽手段によって除去
される。この遮蔽手段は、音響光学素子の出射側に近接
して配置することができるので、小型のままで０次出射
光を除去できる光ビーム制御装置を得ることができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は、この発明の第１の実施例の正面図、第１Ｂ
図は、その平面図、 第２Ａ図は、この発明の第２の実施例の正面図、その平
面図である。 ２・・・偏光板、 第２Ｂ図は、 １・・・ＡＯＤ。 ３・・・偏光ビームスプリ ４・・・吸収膜、 Ｌａｏ・・・０次出射光、 ツタ、 Ｌ　・・・入射光、 Ｌａｔ・・・１次出射光

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）入射光の偏光方向が１次出射光の偏光方向に対し
   て直交した方向にある音響光学素子と、前記音響光学素
   子の出射側に設けられ、前記１次出射光と同一の偏光方
   向の光ビームのみを透過させる遮蔽手段とを備えること
   を特徴とする光ビーム制御装置。