JPH0446691A - Ｙａｇレーザー光の拡がり角計測方法 - Google Patents
Ｙａｇレーザー光の拡がり角計測方法Info
- Publication number
- JPH0446691A JPH0446691A JP2156300A JP15630090A JPH0446691A JP H0446691 A JPH0446691 A JP H0446691A JP 2156300 A JP2156300 A JP 2156300A JP 15630090 A JP15630090 A JP 15630090A JP H0446691 A JPH0446691 A JP H0446691A
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- Japan
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- yag laser
- laser beam
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- measuring
- light
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- Pending
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (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〕
本発明はＹＡＧレーザー光の拡がり鉤針測方法に関する
。
。
最近連続発振（ＣＷ）ＹＡＧレーザーの大出力化にとも
ない、ハイパワーＣＷのＹＡＧレーザーの光フアイバー
伝送を利用した加工等への応用のニーズが高まっており
、発振器又は光ファイバーから出射されたレーザー光が
、光学系を用いて光ファイバーに入射可能か、又は加工
等に応用するための光学系に入射可能か等を判定するた
めの、主要因の１つとしてレーザー光の拡がり角があり
、このレーザー光の拡がり角を計測するには、複数個所
のビーム径を測定する必要がある。
ない、ハイパワーＣＷのＹＡＧレーザーの光フアイバー
伝送を利用した加工等への応用のニーズが高まっており
、発振器又は光ファイバーから出射されたレーザー光が
、光学系を用いて光ファイバーに入射可能か、又は加工
等に応用するための光学系に入射可能か等を判定するた
めの、主要因の１つとしてレーザー光の拡がり角があり
、このレーザー光の拡がり角を計測するには、複数個所
のビーム径を測定する必要がある。
しかして、従来、レーザー光のビーム径を計測する装置
としては、ＣＯ２レーザー用として集電素子等のセンサ
ーを用いた装置が開発されているが、これは、非常に高
価であるとともに計測にあたりシンクロスコープ等の補
助計測器が必要であり、またビーム径、入射パワー等に
制限のあるものが多く、従ってハイパワーＣＷのＹＡＧ
レーザー光の拡がり角を簡便、容易に計測するのには不
適当である。
としては、ＣＯ２レーザー用として集電素子等のセンサ
ーを用いた装置が開発されているが、これは、非常に高
価であるとともに計測にあたりシンクロスコープ等の補
助計測器が必要であり、またビーム径、入射パワー等に
制限のあるものが多く、従ってハイパワーＣＷのＹＡＧ
レーザー光の拡がり角を簡便、容易に計測するのには不
適当である。
本発明は、このような事情に鑑みて提案されたもので、
ハイパワーＣＷのＹＡＧレーザー光の拡がり角を簡便、
容易かつ正確に計測することができるＹＡＧレーザー光
の拡がり鉤針測方法を提供することを目的とする。
ハイパワーＣＷのＹＡＧレーザー光の拡がり角を簡便、
容易かつ正確に計測することができるＹＡＧレーザー光
の拡がり鉤針測方法を提供することを目的とする。
そのために本発明は、ＹＡＧレーザー光を部分透過ミラ
ーを介し光路上少なくとも２個所でスクリーンに照射し
てその光像をＣＣＤカメラにより撮影し、その撮影画像
を画像処理し上記光像の輝度分布を求めてビーム径を測
定したうえ、複数個所のビーム径とその距離からＹＡＧ
レーザー光の拡がり角を算出することを特徴とする。
ーを介し光路上少なくとも２個所でスクリーンに照射し
てその光像をＣＣＤカメラにより撮影し、その撮影画像
を画像処理し上記光像の輝度分布を求めてビーム径を測
定したうえ、複数個所のビーム径とその距離からＹＡＧ
レーザー光の拡がり角を算出することを特徴とする。
本発明ＹＡＧレーザー光の拡がり鉤針測方法においては
、ハイパワーによる測定装置の損傷を避けるため、測定
する光量を透過ミラーによって調整したうえ、光路上少
なくとも２個所のスクリーンに照射した光像を、ＹＡＧ
レーザー光の赤外波長（１，０６μｍ）に感度のあるＣ
ＣＤカメラで撮影することにより可視化する。
、ハイパワーによる測定装置の損傷を避けるため、測定
する光量を透過ミラーによって調整したうえ、光路上少
なくとも２個所のスクリーンに照射した光像を、ＹＡＧ
レーザー光の赤外波長（１，０６μｍ）に感度のあるＣ
ＣＤカメラで撮影することにより可視化する。
そして最低２個所で撮影した画像を画像処理した光像の
輝度分布を求め、その輝度分布からビーム径を測定した
うえ、各ビーム径と測定位置間の距離の関係から拡がり
角を算出する。この場合、測定位置が変化すると光のパ
ワー密度が変化するため、ＣＣＤカメラの露出条件を変
えなければならないときでも、画像処理した光像の輝度
分布のピークレベルを一定に保持するように撮影を行う
ことにより、露出条件の変化のデータへの影響をなくす
ことができる。
輝度分布を求め、その輝度分布からビーム径を測定した
うえ、各ビーム径と測定位置間の距離の関係から拡がり
角を算出する。この場合、測定位置が変化すると光のパ
ワー密度が変化するため、ＣＣＤカメラの露出条件を変
えなければならないときでも、画像処理した光像の輝度
分布のピークレベルを一定に保持するように撮影を行う
ことにより、露出条件の変化のデータへの影響をなくす
ことができる。
本発明ＹＡＧレーザー光の拡がり鉤針測方法の一実施例
を図面について説明すると、第１図は本方法の実施要領
を示す模式図、第２図は同上における光路上の２個所で
の測定要領の説明図、第３図は同上における輝度分布採
取要領の説明図、第４図は同上における輝度分布データ
よりビーム径測定要領の説明図、第５図は同上における
測定長さの絶対値の較正方法の説明図である。
を図面について説明すると、第１図は本方法の実施要領
を示す模式図、第２図は同上における光路上の２個所で
の測定要領の説明図、第３図は同上における輝度分布採
取要領の説明図、第４図は同上における輝度分布データ
よりビーム径測定要領の説明図、第５図は同上における
測定長さの絶対値の較正方法の説明図である。
第１図において、計測したいハイパワーＣＷのＹＡＧレ
ーザー光１を、４５°ベンドの部分透過ミラー２により
後位の測定装置に過剰な光が入射しないように透過光を
調整し、そのほとんどのパワーをパワーメーター３の方
向へ反射させて、後述の拡がり鉤針測と同時にパワーを
モニターする。
ーザー光１を、４５°ベンドの部分透過ミラー２により
後位の測定装置に過剰な光が入射しないように透過光を
調整し、そのほとんどのパワーをパワーメーター３の方
向へ反射させて、後述の拡がり鉤針測と同時にパワーを
モニターする。
続いて部分透過ミラー２の透過光をスクリーン４に照射
し、光を散乱させてその光像を可視カットフィルターと
ＮＤフィルターからなるフィルター５を通過させ、ＹＡ
Ｇレーザー光ｌと一緒に照射される可能性のあるランプ
光、Ｈｅ−Ｎｅレーザー光の可視光をカントしたのち、
赤外波長（１，０６μｍ）のＹＡＧレーザー光１に感度
を有するＣＣＤカメラ６で撮影する。
し、光を散乱させてその光像を可視カットフィルターと
ＮＤフィルターからなるフィルター５を通過させ、ＹＡ
Ｇレーザー光ｌと一緒に照射される可能性のあるランプ
光、Ｈｅ−Ｎｅレーザー光の可視光をカントしたのち、
赤外波長（１，０６μｍ）のＹＡＧレーザー光１に感度
を有するＣＣＤカメラ６で撮影する。
この透過光をスクリーン４に映してＣＣＤカメラ６で撮
影するにあたっては、第２図に示すように、透過光の光
路上最低２個所においてスクリーン４ａ、４ｂの測定位
置で、光像の撮影を行う。
影するにあたっては、第２図に示すように、透過光の光
路上最低２個所においてスクリーン４ａ、４ｂの測定位
置で、光像の撮影を行う。
しかして、ＣＣＤカメラ６で撮影した画像を画像処理装
置７に送り、モニター８で監視しながら、第３図に示す
ような画像処理を行う。すなわち第３図において、画像
処理装置７は、ＣＣＤカメラ６から送られた画像１０に
ついてＡ−Ａ’断面の輝度分布１１を表わす画像１２を
作成する。そして、この画像１２において、第４図に示
すように、輝度分布１１のピークレベル１３を一定に（
例えば２５４階調のうちの１６０とかいうように）保つ
ように撮影条件を決定し得られた輝度レベルデータより
、図示のように基底レベル１４か、又はピークレベル１
３から一定の割合のレベルでの像の横寸法からビーム径
１５を得る。
置７に送り、モニター８で監視しながら、第３図に示す
ような画像処理を行う。すなわち第３図において、画像
処理装置７は、ＣＣＤカメラ６から送られた画像１０に
ついてＡ−Ａ’断面の輝度分布１１を表わす画像１２を
作成する。そして、この画像１２において、第４図に示
すように、輝度分布１１のピークレベル１３を一定に（
例えば２５４階調のうちの１６０とかいうように）保つ
ように撮影条件を決定し得られた輝度レベルデータより
、図示のように基底レベル１４か、又はピークレベル１
３から一定の割合のレベルでの像の横寸法からビーム径
１５を得る。
このような画像処理により、上述の第２図における２個
所のスクリーン４ａ、４ｂの測定位置につき、それぞれ
ビーム径１５ａ。
所のスクリーン４ａ、４ｂの測定位置につき、それぞれ
ビーム径１５ａ。
１５ｂを測定し、２つのビーム径１５ａ。
１５ｂと測定位置との関係から、ビーム拡がり角＝（ビ
ーム径１５ａ−ビーム径１５ｂ）／（ビーム径１５ａを
測定した位置とビーム径１５ｂを測定した位置との間の
距離）という形でビーム拡がり角を算出する。
ーム径１５ａ−ビーム径１５ｂ）／（ビーム径１５ａを
測定した位置とビーム径１５ｂを測定した位置との間の
距離）という形でビーム拡がり角を算出する。
なおスクリーン４ａ、４ｂの測定位置において撮影倍率
を変える場合には、測定に先立ち、フィルター５を取除
いた状態で、第５図に示すように、データ測定時と同じ
撮影倍率で既知の長さのスケール１６をビーム径測定位
置においたスクリーン４上に貼付して撮影し、撮影画像
１７を画像処理し輝度分布１８を得ておき、測定された
データの絶対長さのスケールとして利用する。
を変える場合には、測定に先立ち、フィルター５を取除
いた状態で、第５図に示すように、データ測定時と同じ
撮影倍率で既知の長さのスケール１６をビーム径測定位
置においたスクリーン４上に貼付して撮影し、撮影画像
１７を画像処理し輝度分布１８を得ておき、測定された
データの絶対長さのスケールとして利用する。
かくして、このような方法によれば、ハイパワーＣＷの
ＹＡＧレーザー光１を部分透過ミラー２を通すことによ
り、光像を測定するＣＣＤカメラ６の損傷を避けること
ができ、また透過光を映したスクリーン４の光像をフィ
ルター５を通すことにより、ランプ光。
ＹＡＧレーザー光１を部分透過ミラー２を通すことによ
り、光像を測定するＣＣＤカメラ６の損傷を避けること
ができ、また透過光を映したスクリーン４の光像をフィ
ルター５を通すことにより、ランプ光。
Ｈｅ−Ｎｅレーザー光等をカットしてＹＡＧレーザー光
１のみをＣＣＤカメラ６に送ることができる。
１のみをＣＣＤカメラ６に送ることができる。
更に透過光の撮影は、赤外波長のＹＡＧレーザー光１に
感度を有するＣＣＤカメラ６で撮影することにより、適
確に光像の撮影が行われる。
感度を有するＣＣＤカメラ６で撮影することにより、適
確に光像の撮影が行われる。
なお、ＣＣＤカメラ６の撮影画像を画像処理装置７によ
り画像処理し輝度分布を作ることにより、その輝度分布
からビーム径を測定したうえ、それに基づきＹＡＧレー
ザー光１の拡がり角を算出することができ、以上の一連
の光学的処理により、容易かつ正確にＹＡＧレーザー光
１の拡がり角を計測することができ、ひいてはＹＡＧレ
ーザー光の健全性評価に用いることができる。
り画像処理し輝度分布を作ることにより、その輝度分布
からビーム径を測定したうえ、それに基づきＹＡＧレー
ザー光１の拡がり角を算出することができ、以上の一連
の光学的処理により、容易かつ正確にＹＡＧレーザー光
１の拡がり角を計測することができ、ひいてはＹＡＧレ
ーザー光の健全性評価に用いることができる。
要するに本発明によれば、ＹＡＧレーザー光を部分透過
ミラーを介し光路１少なくとも２個所でスクリーンに照
射してその光像をＣＣＤカメラにより撮影し、その撮影
画像を画像処理し上記光像の輝度分布を求めてビーム径
を測定したうえ、複数個所のビーム径とその距離からＹ
ＡＧレーザー光の拡がり角を算出することにより、ハイ
パワーＣＷのＹＡＧレーザー光の拡がり角を簡便、容易
かつ正確に計測することができるＹＡＧレーザー光の拡
がり鉤針測方法を得るから、本発明は産業上極めて有益
なものである。
ミラーを介し光路１少なくとも２個所でスクリーンに照
射してその光像をＣＣＤカメラにより撮影し、その撮影
画像を画像処理し上記光像の輝度分布を求めてビーム径
を測定したうえ、複数個所のビーム径とその距離からＹ
ＡＧレーザー光の拡がり角を算出することにより、ハイ
パワーＣＷのＹＡＧレーザー光の拡がり角を簡便、容易
かつ正確に計測することができるＹＡＧレーザー光の拡
がり鉤針測方法を得るから、本発明は産業上極めて有益
なものである。
第１図は本発明ＹＡＧレーザー光の拡がり鉤針測方法の
一実施例における実施要領を示す模式図、第２図は同上
における光路上の２個所での測定要領の説明図、第３図
は同上における輝度分布採取要領の説明図、第４図は同
上における輝度分布データよりビーム径測定要領の説明
図、第５図は同上における測定長さの絶対値の較正方法
の説明図である。 １・・・ＹＡＧレーザー光、２・・・部分透過ミラ、３
−・・パワーメーター ４．４ａ、４ｂ・・・スクリー
ン、５・・・フィルター ６・・・ＣＣＤカメラ、７・
・・画像処理装置、８・・・モニター ９・・・プリン
ター、１０・・・画像処理前の画像、１１・・・輝度分
布、１２・・・画像処理後の画像、１３・・・ピークレ
ベル、１４・・・基底レベル、１５・・・ビーム径、１
６・・・スケール、１７・・・撮影画像、１８・・・輝
度分布。 代理人 弁理士 塚 本 正 文 第 ！ 図 第２図 第５図
一実施例における実施要領を示す模式図、第２図は同上
における光路上の２個所での測定要領の説明図、第３図
は同上における輝度分布採取要領の説明図、第４図は同
上における輝度分布データよりビーム径測定要領の説明
図、第５図は同上における測定長さの絶対値の較正方法
の説明図である。 １・・・ＹＡＧレーザー光、２・・・部分透過ミラ、３
−・・パワーメーター ４．４ａ、４ｂ・・・スクリー
ン、５・・・フィルター ６・・・ＣＣＤカメラ、７・
・・画像処理装置、８・・・モニター ９・・・プリン
ター、１０・・・画像処理前の画像、１１・・・輝度分
布、１２・・・画像処理後の画像、１３・・・ピークレ
ベル、１４・・・基底レベル、１５・・・ビーム径、１
６・・・スケール、１７・・・撮影画像、１８・・・輝
度分布。 代理人 弁理士 塚 本 正 文 第 ！ 図 第２図 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＹＡＧレーザー光を部分透過ミラーを介し光路上少なく
とも２個所でスクリーンに照射してその光像をＣＣＤカ
メラにより撮影し、その撮影画像を画像処理し上記光像
の輝度分布を求めてビーム径を測定したうえ、複数個所
のビーム径とその距離からＹＡＧレーザー光の拡がり角
を算出することを特徴とする ＹＡＧレーザー光の拡がり角計測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2156300A JPH0446691A (ja) | 1990-06-14 | 1990-06-14 | Ｙａｇレーザー光の拡がり角計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2156300A JPH0446691A (ja) | 1990-06-14 | 1990-06-14 | Ｙａｇレーザー光の拡がり角計測方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0446691A true JPH0446691A (ja) | 1992-02-17 |
Family
ID=15624798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2156300A Pending JPH0446691A (ja) | 1990-06-14 | 1990-06-14 | Ｙａｇレーザー光の拡がり角計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0446691A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100370223C (zh) * | 2005-12-21 | 2008-02-20 | 哈尔滨工业大学 | 双孔式激光束散角测试装置 |
| CN100370306C (zh) * | 2005-12-21 | 2008-02-20 | 哈尔滨工业大学 | 高精度光束同轴度调整方法 |
| JP2008089526A (ja) * | 2006-10-05 | 2008-04-17 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 光束の拡がり角測定装置 |
| JP2009115797A (ja) * | 2007-11-05 | 2009-05-28 | Ivoclar Vivadent Ag | 光測定装置 |
| US7994452B2 (en) * | 2007-01-11 | 2011-08-09 | Disco Corporation | Laser beam machining apparatus |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5873249A (ja) * | 1981-10-27 | 1983-05-02 | Toshiba Corp | 光伝送の監視装置 |
| JPS58142271A (ja) * | 1982-02-19 | 1983-08-24 | Hitachi Ltd | レ−ザレ−ダ装置の送信レ−ザビ−ム測定方法 |
| JPS6338175A (ja) * | 1986-08-04 | 1988-02-18 | Meisei Electric Co Ltd | 半導体発光素子の発光特性測定装置 |
-
1990
- 1990-06-14 JP JP2156300A patent/JPH0446691A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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| JP2009115797A (ja) * | 2007-11-05 | 2009-05-28 | Ivoclar Vivadent Ag | 光測定装置 |
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