JPH06222300A - レーザービーム整形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザービームを所望とする断面形状、強度
分布および波面状態に高効率で変換して出力可能とす
る。 【構成】 入射レーザービームＢ_i の強度分布に応じた
凹凸の反射面を有し、入射レーザービームＢ_i の位相と
反射方向を強度分布に応じて局所的に変えて目的とする
強度分布に変換する反射面の形状・凹凸可変の第１のミ
ラー３を有する第１のミラーシステム１と、この第１の
ミラーシステム１で反射されたレーザービームの波面の
歪みに応じた凹凸の反射面を有しレーザービームの位相
を変えて波面の歪みを補正して平坦な波面に変換する反
射面の形状・凹凸可変の第２のミラー９を有する第２の
ミラーシステム２とから成り、第１のミラーシステム１
における反射によって第２のミラーシステム上でレーザ
ービームの強度分布を均一に変換すると共に波面の乱れ
を第２のミラーシステム２で補正し、出射レーザービー
ムＢ_o の波面をきれいな状態に保ちながら目的とする断
面形状並びに均一な強度分布に整形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザービーム整形装
置に関する。更に詳述すると、本発明は、レーザーレー
ダなどの計測器やレーザー加工器、レーザー光化学反応
におけるレーザービーム伝送装置において、計測領域や
加工領域、光反応領域に適合するようにレーザービーム
の断面形状、強度分布および波面の状態を変換するレー
ザービーム整形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般にレーザー光を用いたレーザ
ー化学反応などにおいては、レーザービームは、反応領
域との空間的マッチングを考慮した場合には四角形で均
一な強度分布であることが望ましい。しかし、レーザー
ビームの強度分布は多くの場合には円形のガウシャンビ
ームであったり、矩形であってもその強度分布が不均一
であることが少なくない。そこで、レーザー光の波面を
きれいな状態に保ちながら強度分布を変換する技術が求
められる。

【０００３】レーザービームの強度分布を他の形状に変
換する方法としては、従来、ホログラフィを用いる方法
が提案されている。例えば、図８に示すように、２枚の
ホログラフィ１０１，１０２を用いてレーザー１０３か
ら射出された円形ガウシャンビームを円形の均一強度の
ビームに変換する方法が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このビ
ーム形状変換方法では、 ホログラフィーの回析効率で変換効率が抑えられてし
まうこと、 エネルギー強度の高いレーザーに対して熱的安定性も
含めて使用可能なホログラフィー材料がないこと、 ビームの状態の経時的な変動に対して対応ができない
こと 等の問題がある。

【０００５】そこで、本発明は、レーザービームの波面
をきれいな状態に保ちながら強度分布を変換するレーザ
ービーム整形装置、即ちレーザービームを目的とする断
面形状と強度分布に変えて尚かつそれをその形状のまま
遠くまで飛ばし得るレーザービームに変換し得る装置の
提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明のレーザービーム整形装置は、入射レーザー
ビームの強度分布に応じた凹凸の反射面を有し入射レー
ザービームの位相と反射方向を強度分布に応じて局所的
に変えて目的とする強度分布に変換する第１のミラーシ
ステムと、この第１のミラーシステムで反射されたレー
ザービームの波面の歪みに応じた凹凸の反射面を有しレ
ーザービームの位相を変えて波面の歪みを補正して平坦
な波面に変換する第２のミラーシステムとから構成し、
第１のミラーシステムにおける反射によって第２のミラ
ーシステム上でレーザービームの強度分布を均一に変換
すると共に波面の乱れを第２のミラーシステムで補正
し、出射レーザービームの波面をきれいな状態に保ちな
がら目的とする断面形状並びに均一な強度分布に整形す
るようにしている。

【０００７】また、本発明のレーザービーム整形装置に
おいて、好ましくは、第１のミラーシステムはアクチュ
エータの作動によって反射面の形状が変化する第１ミラ
ーと、出射レーザービームの強度分布を検出する強度分
布センサーと、該センサーによって検出された強度分布
に基づき目的とするレーザービームの形状と強度分布を
得るミラー反射面の形状を算出して前記アクチュエータ
に制御信号を出力する第１コントローラとから成り、第
２のミラーシステムはアクチュエータの作動によって反
射面の形状が変化する第２ミラーと、出射レーザービー
ムの波面状態を検出する波面センサーと、この波面セン
サーによって検出された波面状態に基づき波面の乱れを
正すミラー反射面の形状を算出してアクチュエータに制
御信号を出力する第２コントローラとから構成されてい
る。

【０００８】

【作用】したがって、入射レーザービームは、その強度
分布に応じて目的とするビーム形状・強度分布に変換す
べく設定された第１のミラーシステムの反射面で反射す
る際に位相と各々の反射方向を変えて第２のミラーシス
テムの反射面上で目的とする強度分布に変換される。そ
して、さらに均一強度分布に変換されたレーザービーム
は、第２のミラーシステムの反射面での反射によって位
相を変えて波面の乱れを補正して平坦な波面に変換され
る。

【０００９】このビーム強度分布変換の基本的な考え方
は、例えばOlof Bryngdahl（オルフブリングダー）によ
って考え出された方法によって説明される。ここで、第
１のミラーシステムの素子・ミラーはψ（ｘ，ｙ）とい
う位相分布をもつとする。そして、この第１のミラーシ
ステムの素子・ミラーにａ（ｘ，ｙ）という強度分布の
レーザービームが入射し、このビームがレンズにより２
枚目の素子・第２のミラーシステムのミラーの位置する
Ｂ点の面に至るとする。この時のレーザービームは平面
波とする。Ｂ点の座標を（ｕ，ｖ）で表すと、この位置
でのビームの強度分布ａ’（ｕ，ｖ）は数式１で表され
る。

【００１０】

【数１】 右辺の２番目のｅｘｐはレンズによるフーリエ交換を表
す。レンズが無い場合でも１枚目の素子・第１のミラー
システムのミラーにレンズの機能を付加すれば、即ち強
度分布に応じて強度分布が均一となる方向に反射方向を
局所的に（ある単位面積当たりの光束毎に）制御すれば
同様の結果を得ることが可能となる。

【００１１】次に、１枚目の素子・ミラーの位相関数を
求める。ここで、１枚目の素子の位相関数ψ（ｘ，ｙ）
と変換ｕ＝ｕ（ｘ，ｙ）およびｖ＝ｖ（ｘ，ｙ）とは数
式２及び数式３の関係を有する。

【００１２】

【数２】 レンズが無い場合には

【数３】 ここで、ｚは２枚の素子・ミラー間の距離である。

【００１３】１枚目の素子即ち第１のミラーシステムの
ミラーの位相関数は、ｕ＝ｕ（ｘ，ｙ）：ｖ＝ｖ（ｘ，
ｙ）が分かっていれば数式２または数式３から容易に求
めることが可能である。これらの式は光線追跡的観点か
ら、波面の傾きはビームの進行方向に垂直であることを
考えると容易に理解できる。

【００１４】望ましいマッピング関数ｕ＝ｕ（ｘ，
ｙ）：ｖ＝ｖ（ｘ，ｙ）は入射ビーム強度分布ａ（ｘ，
ｙ）と目的の強度分布ａ’（ｕ，ｖ）から求めなければ
ならない。入射強度分布が数式４のように１次元問題に
変換できる場合には容易である。

【００１５】

【数４】 この場合にはマッピング関数は数式５により求められ
る。

【数５】

【００１６】円形ガウシャンビームから四角形均一ビー
ムまたは円形均一ビームなどの場合には数式から直に求
められるが、場合により、ニュートン・ラプソン法など
の数値解析により各々のｘに対しｕを計算することが必
要となることもある。このようにしてマッピング関数ｕ
（ｘ）、ｖ（ｙ）が求められたならば、位相関数は次の
数式６で表される。

【００１７】

【数６】

【００１８】このようにしてＢ点上即ち第２のミラーシ
ステムのミラー上に目的の強度分布を再現するのであ
る。通常もしくは開発の進んだレーザーではガウシャン
ビームかレーザー媒質の回折や励起分布により決定され
たプロファイルになると思われるので、このような数式
４の範囲内でも充分要求を満たすと思われる。

【００１９】次に２枚目の素子・第２のミラーシステム
のミラーの位相関数の求め方を考える。基本的にはレー
ザーの波面は１枚目の素子・第１のミラーシステムのミ
ラーにより数式１の指数部のような位相成分を足し合わ
されるのであるから、波面に歪み・乱れが起こるのでそ
の分を２枚目の素子・第２のミラーシステムのミラーで
補正すれば良い。ここで、入射レーザービームが平面波
ではなく、θ（ｘ，ｙ）なる位相分布を持つ場合には、
位相関数−θ（ｘ，ｙ）を持つ素子・ミラーを追加すれ
ば良い。これは１枚目の素子・ミラーに追加可能であ
る。この場合の１枚目の素子・ミラーの位相関数は数式
７とすれば良い。

【００２０】

【数７】

【００２１】また、第１及び第２のミラーシステムを出
力レーザービームの強度分布、波面状態に応じて反射面
の凹凸を変化させるフィードバック制御を行う場合、入
力されるビームの断面形状および強度分布が経時的に変
動したとしても、随時検出されて第１及び第２のミラー
システムのミラー反射面が対応する形状に直ちに変更さ
れる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。

【００２３】図１に本発明のレーザービーム整形装置の
基本的構成の一例を示す。このレーザービーム整形装置
は、入射レーザービームＢ_i の強度分布に応じた凹凸の
反射面を有し入射レーザービームＢ_i の位相・反射方向
を強度分布状態に合わせて変え目的とする強度分布に変
換する第１のミラーシステム１と、この第１のミラーシ
ステム１で反射されたレーザービームの波面の歪みに応
じた凹凸の反射面を有しレーザービームの位相を変えて
波面の歪みを補正して平坦な波面に変換する第２のミラ
ーシステム２とから成り、第１のミラーシステム１にお
ける反射によって第２のミラーシステム２上でレーザー
ビームの強度分布を均一に変換すると共に波面の乱れを
第２のミラーシステム２で補正し、入射レーザービーム
Ｂ_i を目的とする断面形状並びに均一な強度分布に変換
し、尚かつ波面の乱れを補正して伝搬特性を向上させる
ものである。

【００２４】第１のミラーシステム１は、具備するアク
チュエータ４の作動によって反射面の形状・凹凸を可変
にした第１のミラー３と、第２のミラーシステム２を経
て出力される出射レーザービームＢ_o の強度分布を検出
する強度分布センサー５と、この強度分布センサー５に
よって検出された強度分布に基づいて目的とするビーム
形状と強度分布を得るミラー反射面の形状を算出してア
クチュエータ４の駆動量を決めこれを制御信号としてア
クチュエータ４に与える第１のコントローラ６とによっ
て構成されている。この第１のミラーシステム１はフィ
ードバック制御系を構成し、出射レーザービームＢ_o の
強度分布の変化に応じて第１のミラー３の反射面の形状
・凹凸を変化させるように設けられている。

【００２５】また、第２のミラーシステム２は、具備す
るアクチュエータ１２の作動によって反射面の形状・凹
凸を可変にした第２のミラー９と、この第２のミラー９
で反射された後の出射レーザービームＢ_o の波面状態を
検出する波面センサー１０と、この波面センサー１０に
よって検出された波面の乱れ・歪みを補正して平坦な面
とするためのミラー反射面の形状を算出してアクチュエ
ータ１２の駆動量を決めこれを制御信号としてアクチュ
エータ１２に与える第２のコントローラ１１とによって
構成されている。この第２のミラーシステム２も第１の
ミラーシステム１と同様にフィードバック制御系を構成
し、出射レーザービームＢ_o の波面状態に応じて第２の
ミラー９の反射面の形状・凹凸を変化させるように設け
られている。

【００２６】第１のミラー３及び第２のミラー９として
用いられるミラーとしては、反射面の凹凸即ち反射面形
状を部分的にあるいは全面的に変化させ得るミラー（以
下これをアダプティブミラーと称する）が採用されてい
る。このアダプティブミラー３，９は、例えば図７に示
すように、アクチュエータ４，１２としてピエゾ素子を
利用し、変形可能な板厚数ｍｍの石英ガラス製のミラー
１３と、共通電極１４と、ピエゾ素子１５及び個別電極
１６，…，１６から主に構成されている。ここで、ミラ
ー１３が必要とする変形はレーザービームの波長の数倍
程度に相当する数μｍ程度の凹凸を形成できれば足りる
ことから、石英ガラスのようなものの使用も問題となら
ない。また、図示されているアダプティブミラーは一部
分であり、電極１４，１６とピエゾ素子１５は、図示さ
れていない部分にも一定ピッチで設置されている。個別
電極１６には、コントローラ６（または１１）からの出
力される制御信号に基づく制御電圧が印加（リード線の
図示は省略）され、対応するピエゾ素子１５が伸縮させ
られる。このピエゾ素子１５の動きがミラー１３へ伝え
られその表面形状つまり反射面の凹凸が変化させられ
る。尚、本実施例では連続したミラー１３をピエゾ素子
で変形させるようにしたものを例示しているが、これに
特に限定されるものではなく、平坦な反射面を有する小
型のミラー片を多数集めて１つのアダプティブミラーを
構成し、各ミラー片をピストンやその他のアクチュエー
タで駆動させるようにしても良い。

【００２７】第１及び第２のミラーシステム１，２は出
射レーザービームＢ_o を取り込むことによって作動す
る。そこで、部分反射・部分透過型のミラーなどから成
るビームスプリッタ７によって出射レーザービームＢ_o
の一部が分離され強度分布センサー５及び波面センサー
１０に入射される。強度分布センサー５はレーザービー
ムの強度分布並びにビーム断面形状を検出するためのも
ので、例えばＣＣＤ（Charge-Coupled Device ）を用い
た画像センサーが使用され、強度分布とビーム断面形状
が輝度信号に変換されて得られる。また、波面センサー
１０はレーザービームの波面の状態を検出するためのも
ので、例えば干渉計とＣＣＤを組み合わせたようなもの
が使用され、波面状態が干渉縞を表す輝度信号に変換さ
れて得られる。

【００２８】第１のコントローラ６は、強度分布センサ
ー５からの信号を画像処理して検出された出射レーザー
ビームＢ_o の強度分布並びにビーム断面形状と目的とす
る強度分布並びにビーム断面形状とを比較して目的とす
る強度分布並びにビーム断面形状を得るための反射面形
状・凹凸を例えばOlof Bryngdahlによって考え出された
方法に基づいて算出し、アクチュエータ４の駆動を制御
するものである。また、第２のコントローラ１１は、波
面センサー１０からの信号を画像処理して検出された出
射レーザービームＢ_o の波面状態と目的とする波面状態
とを比較して目的とする波面状態を得るための反射面形
状・凹凸を例えばOlof Bryngdahlによって考え出された
方法に基づいて算出し、アクチュエータ１２の駆動を制
御するものである。これら第１のコントローラ６及び第
２のコントローラ１１は、例えばＣＰＵなどの演算処理
手段あるいは演算回路によって構成される。

【００２９】以上ように構成されたレーザービーム整形
装置により強度分布が不均一で波面が乱れたビームを波
面がきれいで均一な強度分布の断面矩形状のビームに変
換する経過を図２−図６に基づいて以下に説明する。

【００３０】図示されていないレーザービーム発振器か
ら発信された入射レーザービームＢ_i は、第１のミラー
システム１のアダプティブミラー（第１のミラー）３へ
４５度の入射角度で入射される。レーザービーム発振器
が発信するビームは、中心に光束が集中し強度分布が不
均一であり、しかも波面に乱れを有していることが少な
くない。この入射ビームＢ_i の強度分布状態を図２に示
す。同図においてＸ軸およびＹ軸はビームの断面寸法
を、またＺ軸は光強度を表わしている。

【００３１】第１のミラーシステム１において、図２に
示す円錐状のガウシャンビームから図３に示す四角柱状
のビームを得るには、入力ビームを構成する光束の光路
を変更して光束配分を配分し直す必要がある。そこで、
第１のアダプティブミラー３の反射面の凹凸を入射レー
ザービームＢ_i の強度分布に応じて変えることによっ
て、レーザービームの位相を変えて局所的に異なる方向
に反射させ目的とする形状でかつ均一な強度分布に変換
する。

【００３２】入射レーザービームＢ_i は第１のアダプテ
ィブミラー３の反射面で光路変更を伴う反射を起こし、
第２のミラーシステム２の第２のアダプティブミラー９
の反射面上において強度分布が変換され図３の形状のビ
ームとされる。この第１のミラーシステム１の反射面に
おける光路変更の一例が図４に示されている。この図
は、光路変更をベクトルによって表わしたマップであ
る。各々のベクトルは、図２のビームを構成するビーム
断面の各分布地点における光束の進路方向およびビーム
断面方向への変位量を表すものである。変位量は、第１
のミラーシステム１および第２のミラーシステム２のア
ダプティブミラー３，９間の光路上での移動距離であ
る。つまり、第１のアダプティブミラー３に入射直前の
反射面上における図４の矢印の根元に位置する各光束は
第１のアダプティブミラー３での反射によってその光路
を各々変えられ、第２のアダプティブミラー９の反射面
上即ち入射直前では矢印の先端位置へ移される。即ち、
第１のミラー３にレンズ機能が与えられている。これに
よって、図２のガウシャンビームの断面形状と強度分布
が図３の四角柱状ビームへその形態が変えられる。図４
のベクトルとミラーの凹凸との関係は、矢印の方向が矢
印の根元の反射面の傾斜方向を示し矢印の長さが傾斜角
度に比例する。尚、図４によって示されたベクトルに
は、光の干渉を生じさせないため第１のアダプティブミ
ラー３から第２のアダプティブミラー９間において光束
が交差せずできるだけ均一配分となることが求められ
る。この図４のマッピングを実現する第１のアダプティ
ブミラー３の反射面の凹凸を図５の（Ａ）に示す。同図
のＸ軸およびＹ軸はミラーの縦および横の寸法（ｃｍ）
を表し、Ｚ軸はミラーの凹凸量（μｍ）を表している。
この第１のアダプティブミラー３の平面形状をモアレ縞
で表すと図５の（Ｂ）に示すようになる。

【００３３】ここで、第１のアダプティブミラー３は、
コントローラ６から出力される制御信号によりアクチュ
エータ４を作動させて所望とする反射面の凹凸に変化さ
せる。したがって、入射レーザービームＢ_i の断面形状
や強度分布が経時的に変動しても、あるいは第１のミラ
ーシステム１と第２のミラーシステム２との間の空間状
況が経時的に変動しても、出射レーザービームＢ_o の形
状等が目的とする形状等に変換されるように絶えず制御
される。

【００３４】第１のミラーシステム１により入射レーザ
ービームＢ_i は、図３に示すような四角柱状のビームに
変換されるが、その波面には歪み・乱れが生ずる。この
波面の乱れは、第１のミラーシステム１における強度分
布並びに断面形状の変換の際に起こる他、レーザー装置
の出力が時間的に変動したり、ビーム伝播空間の状況が
時間的に変動することによっても起こる。波面の乱れ
は、伝播特性を悪化させて矩形状のレーザービームを遠
くまで飛ばすことができなくなるので取り除く必要があ
る。そこで、第２のミラーシステム２ではレーザービー
ムの波面の位相を変えて波面の乱れを解消する。この第
２のミラーシステム２の第２のアダプティブミラー９の
反射面の凹凸形状は例えば図６に示されるように、図３
のビーム波面形状の乱れを相殺して平坦な面とするよう
な凹凸とされている。

【００３５】ここで、出射レーザービームＢ_o は常時そ
の一部分が部分透過ミラー７，８で分離されて波面セン
サー１０へ入力される。波面センサー１０の出力は、コ
ントローラ１１で目的とする波面状態と比較され、波面
の乱れが検出されたときに、その乱れを解消し得る第２
のアダプティブミラー９の凹凸を演算し、アクチュエー
タ１２を作動させて反射面の凹凸を制御する。この制御
は常時実行されるため波面の乱れの経時的な変化、いわ
ゆる波面の揺らぎを補正することが可能である。

【００３６】以上のようにして、レーザービーム整形装
置は、例えば図２に示すような円形の入射レーザービー
ムＢ_i の強度分布を均一でかつ四角形の出射レーザービ
ームＢ_o として出力することができる。

【００３７】尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の
一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形実施が可能
である。例えば、レーザービームの出力やビーム伝播空
間の状況等のその他の状況が時間的に一定であれば、第
１及び第２のミラーシステム１，２の各アダプティブミ
ラー３，９の表面・反射面はあらかじめ所定形状に調整
または加工された状態のまま固定しても良い。また、本
実施例では出射レーザービームＢ_o の形状を四角形とし
たが、これに特に限定されず、円形は勿論のこと楕円形
やその他の形状でも良い。また、ミラーのビームの入射
角度は本実施例の場合、４５度としたがこれに限定され
ず何度でも良い。アダプティブミラーは２枚に限定され
ず、例えば、入射レーザービームＢ_i が平面波でなく、
θ（ｘ，ｙ）の位相分をもつ場合には、位相関数−θ
（ｘ，ｙ）を持つアダプティブミラーが追加される。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明より明かなように、本発明の
レーザービーム整形装置は、入射レーザービームの強度
分布に応じた凹凸の反射面を有し入射レーザービームの
位相と反射方向を強度分布に応じて局所的に変えて目的
とする強度分布に変換する第１のミラーシステムと、こ
の第１のミラーシステムで反射されたレーザービームの
波面の歪みに応じた凹凸の反射面を有しレーザービーム
の位相を変えて波面の歪みを補正して平坦な波面に変換
する第２のミラーシステムとから構成し、第１のミラー
システムにおける反射によって第２のミラーシステム上
でレーザービームの強度分布を均一に変換すると共に波
面の乱れを第２のミラーシステムで補正するようにして
いるので、出射レーザービームの波面をきれいな状態に
保ちながら目的とする断面形状並びに均一な強度分布に
整形することができる。しかも、本発明はミラーによる
反射を利用してビームの形状・強度分布並びに波面を目
的の形状としているので、ほぼ１００％の効率で目的と
する断面形状並びに均一強度分布で波面のきれいなレー
ザービームに変換することができる。したがって、レー
ザー化学反応などにおいて効果的とされる矩形状でかつ
均一強度分布のレーザービームをそのままの形状で遠く
まで飛ばし得る形態に容易に変換できる。

【００３９】また、本発明のレーザービーム整形装置に
おいて、第１及び第２のミラーシステムを出力レーザー
ビームの強度分布、波面状態に応じて反射面の凹凸を変
化させるフィードバック制御を行う場合、レーザービー
ムの出力やビーム伝播空間の状況などが経時的に変動し
ても、これが随時検出されて第１及び第２のミラーシス
テムのミラー反射面が対応する形状に直ちに変更される
ので、波面がきれいで尚かつ目的とする形状で均一な強
度分布のビームを出力することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレーザービーム整形装置の基本的構成
の一例を示した概念図である。

【図２】整形する前の入射レーザービームの強度分布例
を表した３軸図である。

【図３】第１のミラーシステムによって第２のアダプテ
ィブミラー上に合成されたレーザービームの強度分布例
を表した３軸図である。

【図４】円形ガウシャンビームを四角形均一ビームに変
換するための光束の進路変更例を示すベクトル図であ
る。

【図５】円形ガウシャンビームを矩形均一ビームに変換
するためのミラー表面形状を示す図で、（Ａ）は３軸
図、（Ｂ）はモアレ縞で示す平面図である。

【図６】第２のミラーシステムに用いる第２のアダプテ
ィブミラーの表面形状を示す３軸図である。

【図７】第１および第２のアダプティブミラーの一実施
例を示す断面図である。

【図８】ホログラフィを用いた従来のレーザービーム整
形装置の概念図である。

【符号の説明】

１ 第１のミラーシステム ２ 第２のミラーシステム ３ 第１のミラー（アダプティブミラー） ４ アクチュエータ ５ 強度分布センサー ６，１１ コントローラ ７，８ ビームスプリッタ ９ 第２のミラー（アダプティブミラー） １０ 波面センサー １２ アクチュエータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入射レーザービームの強度分布に応じた
   凹凸の反射面を有し前記入射レーザービームの位相と反
   射方向を強度分布に応じて局所的に変えて目的とする強
   度分布に変換する第１のミラーシステムと、この第１の
   ミラーシステムで反射されたレーザービームの波面の歪
   みに応じた凹凸の反射面を有しレーザービームの位相を
   変えて波面の歪みを補正して平坦な波面に変換する第２
   のミラーシステムとから成り、前記第１のミラーシステ
   ムにおける反射によって前記第２のミラーシステム上で
   レーザービームの強度分布を均一に変換すると共に波面
   の乱れを前記第２のミラーシステムで補正し、出射レー
   ザービームの波面をきれいな状態に保ちながら目的とす
   る断面形状並びに均一な強度分布に整形することを特徴
   とするレーザービーム整形装置。
2. 【請求項２】 前記第１のミラーシステムはアクチュエ
   ータの作動によって反射面の形状が変化する第１ミラー
   と、出射レーザービームの強度分布を検出する強度分布
   センサーと、該センサーによって検出された強度分布に
   基づき目的とするレーザービームの形状と強度分布を得
   るミラー反射面の形状を算出して前記アクチュエータに
   制御信号を出力する第１コントローラとから成り、第２
   のミラーシステムはアクチュエータの作動によって反射
   面の形状が変化する第２ミラーと、出射レーザービーム
   の波面状態を検出する波面センサーと、この波面センサ
   ーによって検出された波面状態に基づき波面の乱れを正
   すミラー反射面の形状を算出して前記アクチュエータに
   制御信号を出力する第２コントローラとから成ることを
   特徴とする請求項１記載のレーザービーム整形装置。