JPH0437177A - レーザ共振器用光軸調整装置 - 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〕 本発明はレーザ共振器用光軸調整装置に係り、特に全反
射鏡と半透過性鏡との間にレーザ媒質を配置し、半透過
性鏡からレーザ出力が得られるようにした形式のものに
関する。

〔従来の技術〕

一般に、全反射鏡と半透過性鏡との間にレーザ媒質を配
置し、これら鏡の間で反射を繰り返して発振させる形式
のレーザ共振器では、全反射鏡と半透過性鏡との平行性
を保つことが極めて重要である。そこで従来は、レーザ
の光軸を一直線上に調整する方法として以下の手法が採
られていた即ち、　レーザ共振器外部にＨｅ−Ｎｅレー
ザ等の小型レーザを設置し、この１Ｊｚ型レーザから発
せられる補助レーザ光を２つの反射ミラーによりレーザ
媒質の中心部を通過するように調整する。この状態で半
透過性鏡を通過して出力されるレーザ光と半透過性ミラ
ーで反射された補助レーザ光とを観察し、両度射光のス
ポットが小型レーザの出射口に位置するよう調整する。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところ７５＆　　前記した従来のものにおいて頃　目視
によって人為的に調整することから観察者の熟練度や主
観の個人差によって精度にバラツキができるという問題
がある。

しかもこの方法ではレーザ装置稼働中に光軸状態の監視
をすることはできず、その調整も困難である。

本発明は前記事項に鑑みてなされたもので、高い精度が
得られて効率のよい発振を行わせることができるととも
番ミ　レーザ装置の稼働中でも光軸を自動的に調整でき
るようにしたレーザ共振器用光軸調整装置を提供するこ
とを技術的課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は前記技術的課題を解決するため＆ミ　全反射鏡
と半透過性鏡との間にレーザ媒質を配置ｕ半透過性鏡か
らレーザ出力が得られるようにしたレーザ共振器におい
て、以下のような構成とじた即ち、前記全反射鏡と半透
過性鏡とく　これら全反射鏡と半透過性鏡とを夫々Ｘ＠
Ｙ軸で微角度調整するためのアクチュエータを夫々接続
する。

前記全反射鏡の背面側に２次元フォトディテクタを配置
する。

そして、この２次元フォトディテクタと前記全反射鏡ｌ
との間にビームスプリッタを配置する。

さらに、このビームスプリッタに補助レーザ光を入射す
る補助レーザ発振器を備えている。　　そして、前記２
次元フォトディテクタからの信号に基づいて前記アクチ
ュエータを駆動する鏡角度制御回路を具備してレーザ共
振器用光軸調整装置としｔら なお、前記全反射鏡は総ての波長を完全に反射するもの
ではなく、２次元フォトディテクタで検出できる程度の
強度及び波長の光を透過する特性を有している。また、
２次元フォトディテクタ１戴ＣＤ　Ｓ、　　光発電素子
、フォトトランジスタ、ＣＣＤ受光素子、またはＭＯ５
受光素子等の半導体受光素子が適する。

さらに、　レーザ装置としては、エキシマレーザ、アレ
キサンドライトレーザ、ＹＡＧレーザ、ルビーレーザ、
色素レーザ、銅蒸気レーザ等、あらゆる形式に適用する
ことができる。

〔作用〕

２次元フォトディテクタ上に所定位置とは異なる位置に
レーザは照射された場合、鏡角度制御回路はこれが所定
位置に照射されるようアクチュエータを制御し全反射鏡
と半透過性鏡との角度を調整する。これにより人為的な
誤差が生じる余地はなく高い精度が得られて効率のよい
発振を行わせることができる。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１図及び第２図に基づいて説明する
。

〈第１実施例〉 全反射鏡１と半透過性鏡２との間にレーザ媒質３が配置
されており、レーザ媒質３を励振すると全反射鏡１と半
透過性鏡２との間で反射が連続し半透過性鏡２がらレー
ザ出力が得られるようになっている。

前記全反射鏡１と半透過性鏡２には、これら全反射鏡１
と半透過性鏡２とを夫々Ｘ軸Ｙ軸で微角度調整するため
のアクチュエータ４が夫々接続されている。このアクチ
ュエータ４はステッピングモータを減速した高分解能の
ものが用いられている。

前記全反射鏡１の背面側には２次元フォトディテクタ５
が配置されており、この２次元フォトディテクタ５とし
てはＣＣＤ板を用いである。この２次元フォトディテク
タ５と前記全反射鏡１との間にはビームスプリッタ６が
４５度の角度で配置されている。このビームスプリッタ
６には反射鏡Ｒを介して、補助レーザ光が入射するよう
になっている。この補助レーザは補助レーザ発振器７が
ら出力されるようになっており、その出力光が前記レー
ザ出力光に平行となるよう配置されている。

これにより補助レーザは反射鏡Ｒとビームスプリッタ６
とで９０度ずつ反射され前記レーザ出力光と同一線上に
位置せしめられる。前記補助レーザ発振器７としてはＨ
ｅ−Ｎｅレーザが用いられている。

前記２次元フォトディテクタ５には鏡角度制御回路８が
接続されており、この鏡角度制御回路８の出力信号は前
記アクチュエータ４に接続されている。前記半透過性鏡
２とレーザ媒質３との間には光シャッタＳが配置されて
おり、半透過性鏡２からの反射光を一時的に阻止するこ
とができるようになっている。

光シャッタＳとしては光軸合わせレーザを反射し　装置
自体のレーザ光を透過するような素子を使用するのがよ
い。

なお、前記全反射鏡１は総ての波長を完全に反射するも
のではなく、２次元フォトディテクタで検出できる程度
の強度及び波長の光を透過する特性を有している。

以下、動作例を説明する。

まず、光学系が完全に調整された状態において２次元フ
ォトディテクタ５に照射されるレーザ光の位置を鏡角度
制御回路８に記憶させておく。この状態で全反射鏡１側
のアクチュエータ４を大幅にずらし　全反射鏡１で反射
される補助レーザ光が２次元フォトディテクタ５に入射
しないようにする。

そして、半透過性鏡２からの補助レーザ光が、予め記憶
された２次元フォトディテクタ５上の位置に照射されて
いるか否かが鏡角度制御回路８で判別される。ここでそ
の位置に誤差がある場合には半透過性鏡２側のアクチュ
エータ４を駆動して正規の位置に補正する。

続いて、前記光シャッタＳを閉じ、半透過性鏡２で反射
されるレーザ光が２次元フォトディテクタ５に入射しな
いようにした状態で、前記全反射鏡１で反射される補助
レーザ光を検出する。ここで補助レーザ光の照射位置に
誤差がある場合には鏡角度制御回路８は全反射鏡１側ア
クチユエータ４を駆動し予め記憶された正規に位置に照
射されるよう制御する。

なお経年変化によって、光学系が完全に調整された状態
において２次元フォトディテクタ５に照射されるレーザ
光の位置に変動が生じた場合には、鏡角度制御回路８に
記憶させたデータを新しいデータに更新すればよく、２
次元フォトディテクタ５の取り付は位置を変更する必要
はない。

く第２実施例〉 第２図は第２実施例を示し　前記２次元フォトディテク
タ５として４分割フォトディテクタを用いたものである
。

第１実施例と異なる点につき述べると、光学系が完全に
調整された状態においてレーザ光が４分割フォトディテ
クタの中心に位置するように常に調整をしておく必要が
ある。そして定常時においてはレーザ光が常に４分割フ
ォトディテクタの中心に位置するようアクチュエータ４
が制御される。

この実施例では安価な４分割フォトディテクタを用い、
鏡角度制御回路８の入力チャンネルも少なくて済むので
低コストで構成できるという利点がある。その他の構成
及び作用については前記実施例と同様のため省略する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、高い精度が得られて効率のよい発振を
行わせることができる。しかも、レーザ装置の稼働中で
も光軸を自動的に調整できるためレーザ出力を長期に亘
って維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施例を示し、第１図は第
１実施例のブロック云　第２図は第２実施例のブロック
図である。 全反射鏡、　　　　　　２　半透過性鉱レーザ媒質、　
　　　　４　アクチュエータ、２次元フォトディテクタ
、 ビームスプリッタ、 補助レーザ発振８駅 鏡角度制御回路。 特許出願人　三井石油化学工業株式会社代理人　弁理士
　佐　藤　宗　徳 同　　　　　遠　　山　　　　　勉 同　松倉秀実

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）全反射鏡と半透過性鏡との間にレーザ媒質を配置
   し、半透過性鏡からレーザ出力が得られるようにしたレ
   ーザ共振器において、 前記全反射鏡と半透過性鏡とにこれら全反射鏡と半透過
   性鏡とを夫々Ｘ軸Ｙ軸で微角度調整するためのアクチュ
   エータを夫々接続し、前記全反射鏡の背面側に２次元フ
   ォトディテクタを配置するとともにこの２次元フォトデ
   ィテクタと前記全反射鏡との間にビームスプリッタを配
   置し、このビームスプリッタに補助レーザ光を入射する
   補助レーザ発振器を備え、前記２次元フォトディテクタ
   からの信号に基づいて前記アクチュエータを駆動する鏡
   角度制御回路を備えていることを特徴とするレーザ共振
   器用光軸調整装置。
2. （２）前記２次元フォトディテクタが４分割フォトディ
   テクタであることを特徴とする請求項１記載のレーザ共
   振器用光軸調整装置。