JPH04145332A - レーザ出力測定装置 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明はレーザ出力測定装置に関する。

（従来の技術） レーザ出力の測定では、従来二通り光検出が行われてい
た。一つは、レーザ光を直接または減衰機で減衰した光
を光検出器に入射させるものであり、他の一つは第２図
に示すように、レーザ発振器（＋）から出力されたレー
ザ光（２）の光路にビムスプリッタ（３）を設け、これ
によって分岐された部分反射光である分岐光（４）を光
検出器（６）に入射するようにしたものである。分岐光
（４）は光検出器（６）で光電変換され、変換器（７）
でパワ（ワット）やエネルギ値（ジュール）の単位に変
換されて表示器（８）で表示されるようになっている。

上記前者の場合、減衰器自体の損傷の度合いで光検出器
による検出値が異なり、正確な測定が行えなくなる問題
や、また、レーザ加工などにおいて加工中のレーザ出力
を測定したり、フィードバック制御が不可能なことから
一般的には後者が多く用いられている。

（発明が解決しようとする課題） 上記後者の場合、ビームサンプル率がレーザ光の偏光状
態により変化するため、偏光が規定されていないレーザ
光に対して測定値の信頼性が低かった。すなわち、第２
図において、レーザ光（２）の出力Ｐ。の内、ビームス
プリッタ（３）に対し、Ｓ偏光成分がＰ。αあり、Ｐ偏
光成分は（１−α）Ｐｏあるとする。このとき、光検出
器（６）に入射する分岐光（４）の出力Ｐ１はビームス
プリッタ（３）におけるＳ偏光成分に対する反射率をＲ
ｓとし、Ｐ偏光成分に対する反射率をＲｐとすると、Ｐ
１＝α・Ｒ８−Ｐｏ＋（１−α）Ｒｐ−Ｐ。

＝Ｐ　（ａ　（Ｒｓ−Ｒｐ）＋Ｒｐ）　＝−・−・（１
）と表現される。この（１）式より偏光度によらないビ
ームサンプリングを行うためには、Ｒｓ−Ｒｐ　ｓすな
わち、垂直入射時のみ成立することが分かる。

したがって、上記後者の測定ではレーザ光の偏光の影響
を受けることが避けられない。また、このような影響を
受けない防止膜をビームスプリッタ（３）に被覆処理す
ることも可能であるが、この種の防止膜は耐久性に乏し
い欠点があるため、実用的ではない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、信頼性の高
いレーザ光出力測定装置を提供することを目的とする。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段と作用） レーザ発振器と、このレーザ発振器から出力されたレー
ザ光の光路に対してプリュースタ角にして設けられた第
１のビームスプリッタと、この第１のビームスプリッタ
を透過した光路に対してプリュースタ角にして設けられ
た第２のビームスプリッタと、上記第１、第２のビーム
スプリッタで分岐された各分岐光の合算光量を検出する
検出手段とを備え、上記第１、第２ビームスプリッタは
互いに入射面が直交するように設定されている方向にし
たもので、上記分岐光のＰ偏光成分はそれぞれ零となる
。

（実施例） 以下、実施例を示す図面に基づいて本発明を説明する。

第１図は本発明の一実施例で、第２図と共通するところ
には同一符号を付して表示しである。すなわち、レーザ
発振器（１）から出力されたレーザ光（２）の光路には
レーザ光（２）に対してその偏光度によって所定の透過
率になりかつプリュースタ角に設定された第１のビーム
スプリッタ（ｌＧ）が設けられ、所定方向に第１の分岐
光（１１）を反射している。この第１のビームスプリッ
タ（１０）を透過したレーザ光（２１）の光路には、第
１のビムスブリッタ（１０）と同様の特性を有し、レー
ザ光（２Ｍ）に対してプリュースタ角に設定されている
とともに、第１のビームスプリッタ（１０）と互いに入
射面、すなわち、入射光線、屈折光線および入射点にお
ける法線が同一平面上にある場合のこの平面が直交する
ように第２のビームスプリッタ（１２）が設けられてい
る。ここで、第２のビームスプリッタ（１２）からの分
岐光（１３）は第１の分岐光（１１）をレーザ光（２１
）（または（２ｂ））を軸として９０度回転させた方向
になっている。第１の分岐光（１１）の光路には光電変
換する第１の光検出器（■４）が設けられている。また
、第２の分岐光（１２）の光路には光電変換する第２の
光検出器（１５）が設けられている。第１、第２の光検
出器（１４）、（１５）によって光電変換された検出信
号はそれぞれ変換器（７）で所定の出力値に変換される
。これら変換された出力値は加算器（１６）に入力した
後、表示器（１７）で表示されるようになっている。

上記の構成で、第２の分岐光（１３）の出力Ｐ２が検出
される第２の光検出器（１５）では、Ｐ、における偏光
のＰ成分とＳ成分と全く逆の成分が入れ換わったことに
なり、さらに第１、第２のビームスプリッタ（ｌＧ）、
　（＋２）をプリュースタ角に配置したことにより、そ
れぞれの反射光のＰ成分は零となる。よって、 Ｐ、＝αＰｏＲ５・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・（２）また、 ｐ２＝　（１−α）ＰｏＲｓ・・・・・・・・・・・・
・・・・・・（３）（２）式と（３）式の和をとると Ｐｌ　＋Ｐ２　＝Ｐｏ　Ｒｓ・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・（４）となり、偏光の影響の
ないサンプル出力が得られる。このサンプル出力値から
元の出力すなわち、Ｐｏを得ることができる。なお、Ｐ
ｏＲ５の値を正確に得るには、第１、第２の光検出器（
１４）、　（１５）の出力に対するプリアンプのゲイン
調整によって雨検出器の検出特性を等しいものにしてお
くことが望ましい。

第２図は本発明の他の実施例で、第２のビームスプリッ
タ（１２）で分岐された分岐光を所定角度に配置された
２個の高反射鏡（２ｈ）、　（２０ｂ）で折り曲げて光
検出器（２１）に入射させ、変換器（７）で所定の出力
値に変換した後、表示器（１７）に送出するようにした
ものである。この実施例では光検出器および変換器が一
つずつで済むが、高反射鏡での吸収等による光損失分の
誤差を場合によっては調整することが考えられる。

なお、上記実施例では分岐光を光検出器で検出するよう
にしたが、これに限定されることなく、例えば、温度計
を用いて出力測定するように構成してもよい。

［発明の効果］ 以上詳記したように、測定するレーザ光の光路に第１、
第２ビームスプリッタを互いに入射面が直交方向するよ
うに設定し、二箇所で得られた検出用のビームの合算出
力値を検出することにより、偏光の影響が出ることなく
レーザ出力が測定できるようになったので、出力測定の
信頼性が著しく向上した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は本発
明の他の実施例を示す構成図、第３図は従来例を示す構
成図である。 （１）・・・レーザ発振器 （７）・・・変換器 （１０）・ψ−第１のビームスプリッタ（１３）・・・
第２のビームスプリッタ（１４）・・・第１の光検出器 （１５）・・・第２の光検出器 （Ｉ６）・・・加算器 （１７）・・・表示器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザ発振器と、このレーザ発振器から出力されたレー
   ザ光の光路に対してプリュースタ角にして設けられた第
   １のビームスプリッタと、この第１のビームスプリッタ
   を透過した光路に対してプリュースタ角にして設けられ
   た第２のビームスプリッタと、上記第１、第２のビーム
   スプリッタで分岐された各分岐光の合算光量を検出する
   検出手段とを備え、上記第１、第２ビームスプリッタは
   互いに入射面が直交する方向に設定されていることを特
   徴とするレーザ出力測定装置。