JPH07225151A - レーザ出力測定装置 - Google Patents

レーザ出力測定装置

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Publication number
JPH07225151A
JPH07225151A JP1801994A JP1801994A JPH07225151A JP H07225151 A JPH07225151 A JP H07225151A JP 1801994 A JP1801994 A JP 1801994A JP 1801994 A JP1801994 A JP 1801994A JP H07225151 A JPH07225151 A JP H07225151A
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JP
Japan
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yag laser
laser light
laser output
attenuating
output
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Withdrawn
Application number
JP1801994A
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English (en)
Inventor
Takeshi Otsu
剛 大津
Yasuhiro Suzuki
康弘 鈴木
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NEC Engineering Ltd
Original Assignee
NEC Engineering Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 受光素子の破損を招くことなく、レーザ光の
出力値を正確に測定可能とし、装置全体の小型化を可能
とする。 【構成】 プリズム2はYAGレーザ光出射ファイバ端
1から出射されたYAGレーザ光の出力光路101上に
適切な位置及び角度で配置されており、出力光路101
上のYAGレーザ光を測定光路102に分岐する。フォ
トダイオード3及び減衰フィルタ5は夫々測定光路10
2上に適切な位置及び角度で配置されている。プリズム
2で測定光路102上に分岐されたYAGレーザ光は減
衰フィルタ5でその出力値が所定量だけ減衰された後に
フォトダイオード3に照射される。フォトダイオード3
は受光したYAGレーザ光を電気信号に変換して測定機
に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はレーザ出力測定装置に関
し、特に溶接等のレーザ加工に用いられるYAGレーザ
光の出力測定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のYAGレーザ光の出力測
定方法としては、図7に示すように、YAGレーザ光出
射ファイバ端1から出射されたYAGレーザ光をYAG
レーザ出力計21に直接出射することで、作業前にYA
Gレーザ光の出力測定を行う方法がある。
【0003】この方法ではYAGレーザ光出射ファイバ
端1からのYAGレーザ光の出力光路上にYAGレーザ
出力計21を置かなければならないため、YAGレーザ
光に対する出力測定を作業中にではなく、作業前あるい
は作業後にしか行えない。
【0004】また、YAGレーザ光出射ファイバ端1と
YAGレーザ出力計21との間にある程度の距離を置か
なければならないので、測定値が安定しない。
【0005】これらの問題を解決するために、図8に示
すように、YAGレーザ光出射ファイバ端1からのYA
Gレーザ光の出力光路上にプリズム2等の分岐手段を置
き、プリズム2等の分岐手段で分岐されたYAGレーザ
の出力を受光素子22で受光して測定する方法が提案さ
れている。
【0006】この方法を採用することで、YAGレーザ
光に対する出力測定が作業中でも可能となり、しかも安
定した測定値を得ることができる。尚、この方法につい
ては、特開昭56−164904号公報に詳述されてい
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のYAG
レーザ光の出力測定方法では、YAGレーザ光の出力光
路上に分岐手段を置き、その分岐手段で分岐されたYA
Gレーザの出力を受光素子で受光して測定している。
【0008】この場合、YAGレーザの出力は分岐手段
で分岐されてもかなりの出力値があるため、その出力値
に耐えられる大型の受光素子しか用いることができず、
YAGレーザの出射系そのものの小型化が難しい。
【0009】例えば、フォトダイオード等の小型の受光
素子ではある一定量以上の光量を受光すると、正確な電
流が発生しなくなることが知られており、その光量を受
光素子の飽和状態以上に受光すると破損する恐れがあ
る。
【0010】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、受光素子の破損を招くことなく、レーザ光の出力
値を正確に測定することができ、装置全体の小型化を可
能とすることができるレーザ出力測定装置を提供するこ
とにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明によるレーザ出力
測定装置は、レーザ出力を測定光路及び出力光路に分岐
する分岐手段と、前記測定光路に分岐されたレーザ出力
を減衰する減衰手段と、前記減衰手段で減衰されたレー
ザ出力を電気信号に変換するフォトダイオードとを備え
ている。
【0012】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0013】図1は本発明の第1の実施例の構成図であ
る。図において、プリズム2はYAGレーザ光出射ファ
イバ端1から出射されたYAGレーザ光の出力光路10
1上に適切な位置及び角度で配置されており、出力光路
101上のYAGレーザ光を測定光路102に分岐す
る。
【0014】また、フォトダイオード3は測定光路10
2上に適切な位置及び角度で配置されており、プリズム
2で測定光路102上に分岐されたYAGレーザ光を受
光し、そのYAGレーザ光を電気信号に変換して図示せ
ぬ測定機に出力する。
【0015】この場合、プリズム2のYAGレーザ光の
入光面には反射防止膜4が施されているので、YAGレ
ーザ光の出力光路101への透過率が高められている。
したがって、プリズム2で分岐された測定光路102上
のYAGレーザ光の出力値を小さくすることができるの
で、フォトダイオード3におけるYAGレーザ光の受光
量を減らすことができる。
【0016】すなわち、反射防止膜4の透過率を、フォ
トダイオード3がYAGレーザ光を受光しても飽和状態
にならない程度まで高めることで、小型の受光素子であ
るフォトダイオード3を用いることが可能となる。
【0017】しかも、フォトダイオード3からの反射光
103がプリズム2で反射するという二次反射を反射防
止膜4で防止することができるので、フォトダイオード
3でYAGレーザ光の真値を測定することが可能とな
る。
【0018】ここで、反射防止膜4はプリズム2の入光
面に蒸着されることで単層膜または多層膜を形成し、プ
リズム2表面の反射を防止してプリズム2の透過率を高
めるようにしたものである。
【0019】図2は本発明の第2の実施例の構成図であ
る。図において、プリズム2はYAGレーザ光出射ファ
イバ端1から出射されたYAGレーザ光の出力光路10
1上の適切な位置及び角度で配置されており、出力光路
101上のYAGレーザ光を測定光路102に分岐す
る。
【0020】また、フォトダイオード3及び減衰フィル
タ5は夫々測定光路102上に適切な位置及び角度で配
置されている。よって、プリズム2で測定光路102上
に分岐されたYAGレーザ光は減衰フィルタ5でその出
力値が所定量だけ減衰された後にフォトダイオード3に
照射される。フォトダイオード3は受光したYAGレー
ザ光を電気信号に変換して図示せぬ測定機に出力する。
【0021】この場合、減衰フィルタ5はプリズム2で
分岐されたYAGレーザ光の出力値を小さくすることが
できるので、フォトダイオード3におけるYAGレーザ
光の受光量を減らすことができる。
【0022】すなわち、減衰フィルタ5の減衰率を、フ
ォトダイオード3がYAGレーザ光を受光しても飽和状
態にならない程度とすることで、小型の受光素子である
フォトダイオード3を用いることが可能となる。
【0023】ここで、減衰フィルタ5としては一定の波
長域で光の透過率が一定なガラス、あるいはその種のガ
ラスに光減衰膜(例えば、クロム膜等)を蒸着したもの
等が一般に知られている。
【0024】図3は本発明の第3の実施例の構成図であ
る。図において、プリズム2はYAGレーザ光出射ファ
イバ端1から出射されたYAGレーザ光の出力光路10
1上の適切な位置及び角度で配置されており、出力光路
101上のYAGレーザ光を測定光路102に分岐す
る。
【0025】また、フォトダイオード3及び減衰フィル
タ6a,6bは夫々測定光路102上に適切な位置及び
角度で配置されている。よって、プリズム2で測定光路
102上に分岐されたYAGレーザ光は減衰フィルタ6
a,6b各々でその出力値が所定量だけ減衰された後に
フォトダイオード3に照射される。フォトダイオード3
は受光したYAGレーザ光を電気信号に変換して図示せ
ぬ測定機に出力する。
【0026】この場合、減衰フィルタ6aはプリズム2
で分岐されたYAGレーザ光の出力値を小さくし、減衰
フィルタ6bは減衰フィルタ6aで減衰されたYAGレ
ーザ光の出力値をさらに小さくすることができるので、
フォトダイオード3におけるYAGレーザ光の受光量を
減らすことができる。
【0027】すなわち、減衰フィルタ6a,6b各々の
減衰率を、減衰フィルタ6bから出射されたYAGレー
ザ光をフォトダイオード3が受光しても飽和状態になら
ない程度とすることで、小型の受光素子であるフォトダ
イオード3を用いることが可能となる。
【0028】ここで、減衰フィルタ6a,6bとしては
上記の減衰フィルタ5と同様の構造のものを使用すれば
よい。また、減衰フィルタ6a,6bによる減衰量を大
きくすることで、YAGレーザ光を少量受光すると飽和
状態となる低受光型フォトダイオードや超低受光型フォ
トダイオードを使用することが可能となる。
【0029】上記のような構成の場合、例えばYAGレ
ーザ光出射ファイバ端1から最大出力8.4WのYAG
レーザ光が出射されるものとし、プリズム2がレーザ出
力の0.5%を反射し、減衰フィルタ6a,6bが夫々
レーザ出力の0.1%を透過するように構成されている
とすると、まずプリズム2では8.4Wの0.5%、つ
まり42mWのYAGレーザ光が反射される。
【0030】プリズム2で反射された42mWのYAG
レーザ光は減衰フィルタ6aで減衰されて42mWの
0.1%、つまり42000nWのYAGレーザ光が透
過される。
【0031】この42000nWのYAGレーザ光は減
衰フィルタ6bでさらに減衰されて42000nWの
0.1%、つまり42nWのYAGレーザ光が透過され
てフォトダイオード3に照射される。
【0032】したがって、フォトダイオード3の受光可
能範囲が50nW以下の場合でも、上記の如く、プリズ
ム2で分岐されたYAGレーザ光を減衰フィルタ6a,
6bで夫々減衰することによって、上記のフォトダイオ
ード3を使用することが可能となる。
【0033】この場合、フォトダイオード3でモニタさ
れる出力値はYAGレーザ光出射ファイバ端1から出射
されたYAGレーザ光の0.005%と分かっているの
で、出力光路101上のYAGレーザ光の出力値を作業
中に測定することができる。
【0034】これによって、YAGレーザ光の出力値に
よって左右されていた溶接等のレーザ加工の強度を常に
チェックすることが可能となり、加工品質すなわち製品
の品質を向上させることができる。
【0035】図4は本発明の第4の実施例の構成図であ
る。図において、プリズム2はYAGレーザ光出射ファ
イバ端1から出射されたYAGレーザ光の出力光路10
1上の適切な位置及び角度で配置されており、出力光路
101上のYAGレーザ光を測定光路102に分岐す
る。
【0036】また、フォトダイオード3及び減衰プレー
ト7は測定光路102上の適切な位置及び角度で配置さ
れている。よって、プリズム2で測定光路102上に分
岐されたYAGレーザ光は減衰プレート7でその出力値
が所定量だけ減衰された後にフォトダイオード3に照射
される。フォトダイオード3は受光したYAGレーザ光
を電気信号に変換して図示せぬ測定機に出力する。
【0037】この場合、減衰プレート7にはある一定の
光量のYAGレーザ光が通過可能なピンホール7aが設
けられており、このピンホール7aによってプリズム2
で分岐されたYAGレーザ光の出力値を小さくすること
ができるので、フォトダイオード3におけるYAGレー
ザ光の受光量を減らすことができる。
【0038】すなわち、減衰プレート7の減衰率を、ピ
ンホール7aを通過したYAGレーザ光がフォトダイオ
ード3に照射されてもフォトダイオード3が飽和状態に
ならない程度とすることで、小型の受光素子であるフォ
トダイオード3を用いることが可能となる。
【0039】ここで、減衰プレート7としてはYAGレ
ーザ光を透過しない板が用いられ、ピンホール7aの径
はYAGレーザ光の光径よりも小さくなっている。よっ
て、YAGレーザ光はピンホール7aのみを通過するの
で、この減衰プレート7によってYAGレーザ光を所望
の減衰率で減衰させることができる。
【0040】図5は本発明の第5の実施例の構成図であ
る。図において、プリズム2はYAGレーザ光出射ファ
イバ端1から出射されたYAGレーザ光の出力光路10
1上に適切な位置及び角度で配置されており、出力光路
101上のYAGレーザ光を測定光路102に分岐す
る。
【0041】また、フォトダイオード3及び拡散フィル
タ8は測定光路102上に適切な位置及び角度で配置さ
れている。よって、プリズム2で測定光路102上に分
岐されたYAGレーザ光は拡散フィルタ8でその出力値
が所定量だけ減衰された後にフォトダイオード3に照射
される。フォトダイオード3は受光したYAGレーザ光
を電気信号に変換して図示せぬ測定機に出力する。
【0042】この場合、拡散フィルタ8はプリズム2で
分岐されたYAGレーザ光を減光または散光させること
でその出力値を小さくすることができるので、フォトダ
イオード3におけるYAGレーザ光の受光量を減らすこ
とができる。
【0043】すなわち、拡散フィルタ8の減光率または
散光率を、フォトダイオード3がYAGレーザ光を受光
しても飽和状態にならない程度とすることで、小型の受
光素子であるフォトダイオード3を用いることが可能と
なる。
【0044】ここで、拡散フィルタ8としては研磨材に
よるガラスのつや消し効果(スリガラス)を利用したフ
ロスト型のものと、ガラス内に光拡散物質を分散させた
オバール型のもの等が一般に知られている。
【0045】図6は本発明の第6の実施例の構成図であ
る。図においては、本発明を用いてYAGレーザ光の出
射系及び測定系を小型化した例を示しており、本発明の
第3の実施例の構成とほぼ同様の構成となっている。
【0046】出射鏡筒10にはYAGレーザ光出射ファ
イバ端11と、出力光路101上に適切な位置及び角度
で配置されたガラス板12と、出力光路101上のYA
Gレーザ光を集光して被加工物(図示せず)に照射する
集光レンズ13と、2枚重ねに配置された減衰フィルタ
14,15と、減衰フィルタ14,15で夫々減衰され
たYAGレーザ光を受光するフォトダイオード3とが組
込まれている。
【0047】すなわち、YAGレーザ光出射ファイバ端
11から出力光路101上に出射されたYAGレーザ光
はガラス板12で測定光路102に分岐され、減衰フィ
ルタ14,15で夫々減衰されてフォトダイオード3に
受光される。フォトダイオード3はそのYAGレーザ光
を電気信号に変換して図示せぬ出力計に出力する。
【0048】本発明の第六の実施例では、上記の如く、
フォトダイオード3の破損を招くことなく、YAGレー
ザ光の出射光学系及び測定系を出射鏡筒10内にコンパ
クトに収納することが可能となり、YAGレーザ光の出
力値を作業中でも正確に測定することができる。
【0049】尚、本発明の第1の実施例〜第6の実施例
では、本発明の第1の実施例に示したプリズム2の入光
面の反射防止膜4を他の構成要素、つまり減衰フィルタ
5,6a,6b,14,15、減衰プレート7、拡散フ
ィルタ8、ガラス板12各々の入光面や出光面、あるい
はプリズム2の出光面に夫々施すことによって、YAG
レーザ光の出力値をより正確に測定することが可能とな
る。また、上記の各実施例はYAGレーザ光以外のレー
ザ光による加工装置にも適用可能である。
【0050】このように、プリズム2で分岐された測定
光路102上に出射されるYAGレーザ光を反射防止膜
4、減衰フィルタ5,6a,6b,14,15、減衰プ
レート7、拡散フィルタ8等の減衰手段を用いて減衰し
てからフォトダイオード3に照射することによって、フ
ォトダイオード3の破損を招くことなく、YAGレーザ
光の出力値を正確に測定することができ、装置全体の小
型化を可能とすることができる。
【0051】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、レ
ーザ出力を測定光路及び出力光路に分岐し、測定光路に
分岐されたレーザ出力を減衰してからフォトダイオード
に照射することによって、フォトダイオードの破損を招
くことなく、レーザ光の出力値を正確に測定することが
でき、装置全体の小型化を可能とすることができるとい
う効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の構成図である。
【図2】本発明の第2の実施例の構成図である。
【図3】本発明の第3の実施例の構成図である。
【図4】本発明の第4の実施例の構成図である。
【図5】本発明の第5の実施例の構成図である。
【図6】本発明の第6の実施例の構成図である。
【図7】従来例の構成図である。
【図8】従来例の構成図である。
【符号の説明】
1,11 YAGレーザ光出射ファイバ端 2 プリズム 3 フォトダイオード 4 反射防止膜 5,6a,6b,14,15 減衰フィルタ 7 減衰プレート 7a ピンホール 8 拡散フィルタ 10 出射鏡筒 12 ガラス板

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ出力を測定光路及び出力光路に分
    岐する分岐手段と、前記測定光路に分岐されたレーザ出
    力を減衰する減衰手段と、前記減衰手段で減衰されたレ
    ーザ出力を電気信号に変換するフォトダイオードとを有
    することを特徴とするレーザ出力測定装置。
  2. 【請求項2】 前記分岐手段及び前記減衰手段は、少な
    くとも前記レーザ出力の入光面に反射防止膜が施された
    光学素子からなることを特徴とする請求項1記載のレー
    ザ出力測定装置。
  3. 【請求項3】 前記フォトダイオードは、前記分岐手段
    で分岐された前記レーザ出力を少量受光すると飽和状態
    となる低受光型フォトダイオードからなることを特徴と
    する請求項1または請求項2記載のレーザ出力測定装
    置。
  4. 【請求項4】 前記減衰手段は、前記分岐手段で分岐さ
    れた前記レーザ出力を所定量減衰する減衰フィルタから
    なることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか
    記載のレーザ出力測定装置。
  5. 【請求項5】 前記減衰手段は、前記分岐手段で分岐さ
    れた前記レーザ出力を各々所定量減衰する複数の減衰フ
    ィルタからなることを特徴とする請求項1から請求項3
    のいずれか記載のレーザ出力測定装置。
  6. 【請求項6】 前記減衰手段は、前記分岐手段で分岐さ
    れた前記レーザ出力を所定量減衰するためのピンホール
    を有する減衰プレートからなることを特徴とする請求項
    1から請求項3のいずれか記載のレーザ出力測定装置。
  7. 【請求項7】 前記減衰手段は、前記分岐手段で分岐さ
    れた前記レーザ出力を所定量拡散する拡散フィルタから
    なることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか
    記載のレーザ出力測定装置。
  8. 【請求項8】 前記減衰手段及び前記フォトダイオード
    各々の少なくとも前記レーザ出力の入光面に反射防止膜
    を施したことを特徴とする請求項1から請求項7のいず
    れか記載のレーザ出力測定装置。
JP1801994A 1994-02-15 1994-02-15 レーザ出力測定装置 Withdrawn JPH07225151A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013508688A (ja) * 2009-10-19 2013-03-07 アイピージー フォトニクス コーポレーション ランダム偏光の出力監視組立体
JP2015042972A (ja) * 2013-07-29 2015-03-05 ウルトラテック インク 高強度光線測定システム、及び方法

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Effective date: 20010508