JPH11195830A - レーザ・パルス整形方法および装置 - Google Patents
レーザ・パルス整形方法および装置Info
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- JPH11195830A JPH11195830A JP10297471A JP29747198A JPH11195830A JP H11195830 A JPH11195830 A JP H11195830A JP 10297471 A JP10297471 A JP 10297471A JP 29747198 A JP29747198 A JP 29747198A JP H11195830 A JPH11195830 A JP H11195830A
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
- H01S3/0057—Temporal shaping, e.g. pulse compression, frequency chirping
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
- B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザ衝撃ピーニング処理を改善することの
出来るレーザ・パルス整形方法および装置を提供する。 【解決手段】 レーザ・パルス（１１）がレーザ（１
０）により発生されて、光学スイッチ（１０４）を開放
したとき、該光学スイッチを通過する。レーザ・パルス
に対する第１の基準時点が決定され、且つ光学スイッチ
の開放に対する第２の基準時点が決定され、これらの基
準時点に基づいて光学スイッチの開放時点が調節され、
これによりレーザ・パルスが整形される。具体的には、
第１の光検出器（１１２）がレーザ・パルスを検出して
信号を発生し、第２の光検出器（１１６）が光学スイッ
チを通過した後のレーザ・パルスを検出して信号を発生
し、コンピュータ（１２２）が両検出信号から遅延期間
を計算し、パルス発生器（１３０）が光学スイッチ開放
パルスを前記遅延時間だけ遅延させて発生する。
出来るレーザ・パルス整形方法および装置を提供する。 【解決手段】 レーザ・パルス（１１）がレーザ（１
０）により発生されて、光学スイッチ（１０４）を開放
したとき、該光学スイッチを通過する。レーザ・パルス
に対する第１の基準時点が決定され、且つ光学スイッチ
の開放に対する第２の基準時点が決定され、これらの基
準時点に基づいて光学スイッチの開放時点が調節され、
これによりレーザ・パルスが整形される。具体的には、
第１の光検出器（１１２）がレーザ・パルスを検出して
信号を発生し、第２の光検出器（１１６）が光学スイッ
チを通過した後のレーザ・パルスを検出して信号を発生
し、コンピュータ（１２２）が両検出信号から遅延期間
を計算し、パルス発生器（１３０）が光学スイッチ開放
パルスを前記遅延時間だけ遅延させて発生する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般にレーザ・パル
スの制御に関するものであり、更に詳しくはレーザ・パ
ルスの時間的ドリフトを補償するためにパルス・スライ
サのタイミングを調節する方法および装置に関するもの
である。
スの制御に関するものであり、更に詳しくはレーザ・パ
ルスの時間的ドリフトを補償するためにパルス・スライ
サのタイミングを調節する方法および装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】レーザを使用する多くの産業用途では、
所望の物理的効果を達成するためにレーザ・ビームのパ
ラメータを注意深く制御することが重要である。その一
例はレーザ衝撃ピーニング（ｐｅｅｎｉｎｇ）であり、
これは残留圧縮応力状態にある材料表面層を形成するこ
とによって金属のような材料の表面特性を改善するため
に使用される処理方法である。レーザ衝撃ピーニング処
理では、パルス・レーザ・ビームが典型的には、水のよ
うな透明な慣性閉込め層を介して、塗料のような吸収性
削摩材で被覆された部品に集束されて、該部品の表面材
料を塑性伸張させる衝撃波を生じる。部品表面中の塑性
変形は、部品表面中に残留圧縮応力状態を作り、これに
より該部品は未処理の部品よりも疲れ破損に対する抵抗
性がずっと大きくなる。というのは、表面の傷が一緒に
押し付けられて、それらの亀裂への成長が抑制されるか
らである。レーザ衝撃ピーニングは、例えば、航空機用
ジェットエンジンの中の高温超合金で構成された圧縮機
ファン羽根を処理するのに特に有用である。
所望の物理的効果を達成するためにレーザ・ビームのパ
ラメータを注意深く制御することが重要である。その一
例はレーザ衝撃ピーニング（ｐｅｅｎｉｎｇ）であり、
これは残留圧縮応力状態にある材料表面層を形成するこ
とによって金属のような材料の表面特性を改善するため
に使用される処理方法である。レーザ衝撃ピーニング処
理では、パルス・レーザ・ビームが典型的には、水のよ
うな透明な慣性閉込め層を介して、塗料のような吸収性
削摩材で被覆された部品に集束されて、該部品の表面材
料を塑性伸張させる衝撃波を生じる。部品表面中の塑性
変形は、部品表面中に残留圧縮応力状態を作り、これに
より該部品は未処理の部品よりも疲れ破損に対する抵抗
性がずっと大きくなる。というのは、表面の傷が一緒に
押し付けられて、それらの亀裂への成長が抑制されるか
らである。レーザ衝撃ピーニングは、例えば、航空機用
ジェットエンジンの中の高温超合金で構成された圧縮機
ファン羽根を処理するのに特に有用である。
【０００３】レーザ衝撃ピーニングでは、レーザ・パル
スによって生じた機械的応力がレーザ・パルスの特性に
非常に左右される。例えば、レーザ・パルスの立上り時
間およびパルス・エネルギが部品に生じる圧縮応力にか
なりの効果を持つことがある。レーザ・パルスにより生
じる機械的効果を改善するために、ソリッドステート電
気光学スイッチをパルス・スライサとして使用して、レ
ーザ・パルスの前縁を急峻にすることが出来る。典型的
には、パルス・スライサは主クロックのトリガに応答し
て、レーザと共に作動される。しかしながら、通常のピ
ーニング作業中、例えばポンピング・パルス、累積利得
および発振器の往復損失のゆるやかな変化の結果として
レーザ・パルスが主クロックのトリガに対して時間的に
ドリフトするのが普通である。この結果、パルスがスラ
イスされる時点が早過ぎたり遅過ぎたりすることがあ
り、これは衝撃ピーニング・ターゲットに所望の機械的
応力を生じさせるシステムの能力に悪影響を及ぼす。
スによって生じた機械的応力がレーザ・パルスの特性に
非常に左右される。例えば、レーザ・パルスの立上り時
間およびパルス・エネルギが部品に生じる圧縮応力にか
なりの効果を持つことがある。レーザ・パルスにより生
じる機械的効果を改善するために、ソリッドステート電
気光学スイッチをパルス・スライサとして使用して、レ
ーザ・パルスの前縁を急峻にすることが出来る。典型的
には、パルス・スライサは主クロックのトリガに応答し
て、レーザと共に作動される。しかしながら、通常のピ
ーニング作業中、例えばポンピング・パルス、累積利得
および発振器の往復損失のゆるやかな変化の結果として
レーザ・パルスが主クロックのトリガに対して時間的に
ドリフトするのが普通である。この結果、パルスがスラ
イスされる時点が早過ぎたり遅過ぎたりすることがあ
り、これは衝撃ピーニング・ターゲットに所望の機械的
応力を生じさせるシステムの能力に悪影響を及ぼす。
【０００４】従って、レーザ・パルスの時間的ドリフト
を監視して、パルス・スライサのタイミングを自動的に
調節することにより、レーザ・パルスに対して固定のス
ライス時点を維持し、もってレーザ衝撃ピーニング処理
を改善することの出来る装置および方法を提供すること
が望ましい。
を監視して、パルス・スライサのタイミングを自動的に
調節することにより、レーザ・パルスに対して固定のス
ライス時点を維持し、もってレーザ衝撃ピーニング処理
を改善することの出来る装置および方法を提供すること
が望ましい。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の典型的な態様に
よれば、レーザによりレーザ・パルスを発生するステッ
プ、光学スイッチを開放して、レーザ・パルスが光学ス
イッチを通過できるようにするステップ、レーザ・パル
スに対する第１の基準時点を決定するステップ、光学ス
イッチの開放に対する第２の基準時点を決定するステッ
プ、並びに第１および第２の基準時点に基づいて光学ス
イッチの開放時点を調節して、レーザ・パルスを整形す
るステップを有するレーザ・パルス整形方法が提供され
る。
よれば、レーザによりレーザ・パルスを発生するステッ
プ、光学スイッチを開放して、レーザ・パルスが光学ス
イッチを通過できるようにするステップ、レーザ・パル
スに対する第１の基準時点を決定するステップ、光学ス
イッチの開放に対する第２の基準時点を決定するステッ
プ、並びに第１および第２の基準時点に基づいて光学ス
イッチの開放時点を調節して、レーザ・パルスを整形す
るステップを有するレーザ・パルス整形方法が提供され
る。
【０００６】上記の方法を実施するための装置として、
レーザ・パルスを発生するレーザ、レーザ・パルスを検
出して、該レーザ・パルスを表す第１の信号を発生する
第１の光検出器、レーザ・パルスを通過させるための光
学スイッチ、前記光学スイッチを通過した後のレーザ・
パルスを検出して、該レーザ・パルスを表す第２の信号
を発生する第２の光検出器、前記第１および第２の信号
を受信して、前記第１および第２の信号に基づいて遅延
期間を計算するコンピュータ、並びに前記コンピュータ
から遅延期間を受け取って、前記光学スイッチを開放さ
せるパルスを、前記遅延時間だけ遅延させて発生するパ
ルス発生器を有する装置が提供される。
レーザ・パルスを発生するレーザ、レーザ・パルスを検
出して、該レーザ・パルスを表す第１の信号を発生する
第１の光検出器、レーザ・パルスを通過させるための光
学スイッチ、前記光学スイッチを通過した後のレーザ・
パルスを検出して、該レーザ・パルスを表す第２の信号
を発生する第２の光検出器、前記第１および第２の信号
を受信して、前記第１および第２の信号に基づいて遅延
期間を計算するコンピュータ、並びに前記コンピュータ
から遅延期間を受け取って、前記光学スイッチを開放さ
せるパルスを、前記遅延時間だけ遅延させて発生するパ
ルス発生器を有する装置が提供される。
【０００７】本発明による方法および装置は、例えば、
レーザ・パルスの相対的タイミングおよび光学スイッチ
の開放を能動的に制御して、システム内での時間的なド
リフトにも拘わらずレーザ・パルスを所望の時点で一貫
してスライスすることによって、レーザ衝撃ピーニング
処理をかなり改善することが出来る。
レーザ・パルスの相対的タイミングおよび光学スイッチ
の開放を能動的に制御して、システム内での時間的なド
リフトにも拘わらずレーザ・パルスを所望の時点で一貫
してスライスすることによって、レーザ衝撃ピーニング
処理をかなり改善することが出来る。
【０００８】本発明のその他の特徴および利点は、添付
の図面を参照した以下の説明からよりよく理解されよ
う。
の図面を参照した以下の説明からよりよく理解されよ
う。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、レーザ衝撃ピーニングの
ような用途に使用されるレーザ・パルスの前縁を急峻に
するパルス・スライサの動作を示す。レーザ１０がレー
ザ・パルス１１を発生し、レーザ・パルス１１は電気光
学パルス・スライサ１２に入射する。電気光学パルス・
スライサ１２は、例えば、ポッケルス・セルおよび偏光
子で構成される。パルス・スライサ１２は時点ｔ0 で開
放されて、その後パルスがパルス・スライサを通って伝
搬できるようにする。その結果、パルスはスライスされ
て、レーザ衝撃ピーニングにとって有用な急峻な前縁１
４を作る。
ような用途に使用されるレーザ・パルスの前縁を急峻に
するパルス・スライサの動作を示す。レーザ１０がレー
ザ・パルス１１を発生し、レーザ・パルス１１は電気光
学パルス・スライサ１２に入射する。電気光学パルス・
スライサ１２は、例えば、ポッケルス・セルおよび偏光
子で構成される。パルス・スライサ１２は時点ｔ0 で開
放されて、その後パルスがパルス・スライサを通って伝
搬できるようにする。その結果、パルスはスライスされ
て、レーザ衝撃ピーニングにとって有用な急峻な前縁１
４を作る。
【００１０】図２は、従来の装置におけるレーザ１０お
よびパルス・スライサ１２のタイミングを制御する電子
装置を例示する。主クロック１６がレーザ１０の作動お
よびパルス・スライサ１２の開放を繰返し開始させる。
図２に示されているように、主クロック１６によって出
力されたタイミング信号がケーブル２１および２３を介
してレーザ１０およびパルス・スライサ制御器２４にそ
れぞれ送られて、レーザ１０がレーザ・パルスを発生
し、パルス・スライサ制御器２４がパルス・スライサ１
２を開放させる。パルス・スライサ制御器２４には、パ
ルス・スライサ１２を開放させる高電圧信号を主クロッ
ク信号に対して遅延させる粗い（例えば、ミリ秒単位
の）手動制御遅延回路を含めることが出来る。
よびパルス・スライサ１２のタイミングを制御する電子
装置を例示する。主クロック１６がレーザ１０の作動お
よびパルス・スライサ１２の開放を繰返し開始させる。
図２に示されているように、主クロック１６によって出
力されたタイミング信号がケーブル２１および２３を介
してレーザ１０およびパルス・スライサ制御器２４にそ
れぞれ送られて、レーザ１０がレーザ・パルスを発生
し、パルス・スライサ制御器２４がパルス・スライサ１
２を開放させる。パルス・スライサ制御器２４には、パ
ルス・スライサ１２を開放させる高電圧信号を主クロッ
ク信号に対して遅延させる粗い（例えば、ミリ秒単位
の）手動制御遅延回路を含めることが出来る。
【００１１】図２示されているシステムでは、系統的タ
イミング・エラーが動作中に通常生じて、レーザ・パル
スおよびパルス・スライサの相対的タイミングを変え
る。このような系統的エラーには、例えば、ポンピング
・パルス、累積利得および発振器の往復損失のゆるやか
な変化が含まれる。パルス・スライサ１２およびパルス
・スライサ制御器２４の構成部品も、スライスのタイミ
ングをドリフトさせる系統的タイミング・エラーを生じ
させる。その上、ケーブル２１および２３は有限の長さ
を持ち、これによりクロック信号に付加的な遅延が導入
される。時間的にドリフトしてレーザ・パルスを所望の
時点よりも早く又は遅く発生させる恐れのあるこれらの
遅延は、図には「システム遅延１」および「システム遅
延２」として表してある。
イミング・エラーが動作中に通常生じて、レーザ・パル
スおよびパルス・スライサの相対的タイミングを変え
る。このような系統的エラーには、例えば、ポンピング
・パルス、累積利得および発振器の往復損失のゆるやか
な変化が含まれる。パルス・スライサ１２およびパルス
・スライサ制御器２４の構成部品も、スライスのタイミ
ングをドリフトさせる系統的タイミング・エラーを生じ
させる。その上、ケーブル２１および２３は有限の長さ
を持ち、これによりクロック信号に付加的な遅延が導入
される。時間的にドリフトしてレーザ・パルスを所望の
時点よりも早く又は遅く発生させる恐れのあるこれらの
遅延は、図には「システム遅延１」および「システム遅
延２」として表してある。
【００１２】図３および４は、系統的タイミング・エラ
ーのパルス波形についての影響の例を示す。図３（Ａ）
および（Ｂ）に示されているように、レーザ・パルス１
１がパルス・スライサ１２の開放に対して早い時点へ時
間的にドリフトした場合、図３（Ｃ）に示されているよ
うに、その結果得られるパルスは低いエネルギを持つ。
逆に、図４（Ａ）および（Ｂ）に示されているように、
レーザ・パルス１１がパルス・スライサ１２の開放に対
して遅い時点へ時間的にドリフトした場合、パルス・ス
ライサはレーザ・パルスが到達する前に開放して、図４
（Ｃ）に示されているように、レーザ・パルスの前縁を
急峻にする効果が得られない。パルス・エネルギおよび
パルスの前縁の形の両方が部品内に生じる機械的応力に
著しく影響を及ぼすので、レーザ・パルスの時間的ドリ
フトはレーザ衝撃ピーニング処理を著しく劣化させる恐
れがある。
ーのパルス波形についての影響の例を示す。図３（Ａ）
および（Ｂ）に示されているように、レーザ・パルス１
１がパルス・スライサ１２の開放に対して早い時点へ時
間的にドリフトした場合、図３（Ｃ）に示されているよ
うに、その結果得られるパルスは低いエネルギを持つ。
逆に、図４（Ａ）および（Ｂ）に示されているように、
レーザ・パルス１１がパルス・スライサ１２の開放に対
して遅い時点へ時間的にドリフトした場合、パルス・ス
ライサはレーザ・パルスが到達する前に開放して、図４
（Ｃ）に示されているように、レーザ・パルスの前縁を
急峻にする効果が得られない。パルス・エネルギおよび
パルスの前縁の形の両方が部品内に生じる機械的応力に
著しく影響を及ぼすので、レーザ・パルスの時間的ドリ
フトはレーザ衝撃ピーニング処理を著しく劣化させる恐
れがある。
【００１３】図５は、本発明の典型的な実施態様による
レーザ・パルス整形装置１００を示す。レーザ・パルス
整形装置１００はレーザ１０２を含み、レーザ１０２
は、典型的には、キセノンまたはクリプトン・フラッシ
ュランプによってポンピングされるＮｄ添加ガラス棒、
ポッケルス・セルのようなＱスイッチ、並びに例えば第
１の反射率がほぼ１００％の鏡および第２の反射率が７
０−８０％の鏡を持つレーザ共振器を有する。典型的に
は、レーザ１０２は１．０５４ミクロンの波長で動作
し、スライス前の半値全幅（ＦＷＨＭ）が約３０ナノ秒
であるパルスを発生する。レーザ・パルスは光学スイッ
チ（例えば電気光学パルス・スライサ）１０４に入射す
る。光学スイッチ１０４は典型的にはポッケルス・セル
および偏光子を有する。光学スイッチ１０４は開放およ
び閉成して、ターゲット１１０へのパルスを伝送および
遮断する。レーザ・パルス整形装置１００はまた、レー
ザ衝撃ピーニング・ターゲット１１０に入射する前にレ
ーザ・パルスのエネルギを増大させる光増幅器１２４を
含む。
レーザ・パルス整形装置１００を示す。レーザ・パルス
整形装置１００はレーザ１０２を含み、レーザ１０２
は、典型的には、キセノンまたはクリプトン・フラッシ
ュランプによってポンピングされるＮｄ添加ガラス棒、
ポッケルス・セルのようなＱスイッチ、並びに例えば第
１の反射率がほぼ１００％の鏡および第２の反射率が７
０−８０％の鏡を持つレーザ共振器を有する。典型的に
は、レーザ１０２は１．０５４ミクロンの波長で動作
し、スライス前の半値全幅（ＦＷＨＭ）が約３０ナノ秒
であるパルスを発生する。レーザ・パルスは光学スイッ
チ（例えば電気光学パルス・スライサ）１０４に入射す
る。光学スイッチ１０４は典型的にはポッケルス・セル
および偏光子を有する。光学スイッチ１０４は開放およ
び閉成して、ターゲット１１０へのパルスを伝送および
遮断する。レーザ・パルス整形装置１００はまた、レー
ザ衝撃ピーニング・ターゲット１１０に入射する前にレ
ーザ・パルスのエネルギを増大させる光増幅器１２４を
含む。
【００１４】レーザ・パルスおよび光学スイッチ１０４
の開放のタイミングは、スタンフォード・リサーチ・イ
ンスツルメント（Ｓｔａｎｆｏｒｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ
Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）の製品型名ＤＧ−５３５パ
ルス発生器のようなパルス発生器１３０によって制御さ
れる。パルス発生器１３０は、高電圧電源から給電され
る、インラド社（Ｉｎｒａｄ，Ｉｎｃ．）で製造されて
いるような高電圧リレーを作動することによって、レー
ザ１０２を制御する。この高電圧リレーはレーザ発振器
内のＱスイッチを開閉する。パルス発生器１３０はま
た、高電圧電源から給電される高電圧リレーを制御する
ことによって光学スイッチ１０４を制御する。この高電
圧リレーは光学スイッチ１０４を開閉する。パルス発生
器１３０は、それ自身の内部クロックを含んでいてもよ
いし、図５に示されているように外部クロック１３２
（例えば、電源装置ドライバ内のクロック）からクロッ
ク信号を受け取るようにしてもよい。
の開放のタイミングは、スタンフォード・リサーチ・イ
ンスツルメント（Ｓｔａｎｆｏｒｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ
Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）の製品型名ＤＧ−５３５パ
ルス発生器のようなパルス発生器１３０によって制御さ
れる。パルス発生器１３０は、高電圧電源から給電され
る、インラド社（Ｉｎｒａｄ，Ｉｎｃ．）で製造されて
いるような高電圧リレーを作動することによって、レー
ザ１０２を制御する。この高電圧リレーはレーザ発振器
内のＱスイッチを開閉する。パルス発生器１３０はま
た、高電圧電源から給電される高電圧リレーを制御する
ことによって光学スイッチ１０４を制御する。この高電
圧リレーは光学スイッチ１０４を開閉する。パルス発生
器１３０は、それ自身の内部クロックを含んでいてもよ
いし、図５に示されているように外部クロック１３２
（例えば、電源装置ドライバ内のクロック）からクロッ
ク信号を受け取るようにしてもよい。
【００１５】レーザ１０２によって発生されたパルス
は、本発明の典型的な実施態様によれば、２つの光検出
器によって監視される。第１の光検出器１１２が、第１
の漏洩モニタ１１４によって分岐されたパルス・エネル
ギの一部を検出する。また第２の光検出器１１６が、第
２の漏洩モニタ１１８によって分岐されたパルス・エネ
ルギの一部を検出することによって、光学スイッチ１０
４を通ってスライスされた後の光パルスを監視する。一
実施例によれば、第１および第２の漏洩モニタ１１４お
よび１１８は、両面に反射防止膜を持ち、且つ少量のパ
ルス・エネルギ、例えばパルス・エネルギの１％未満、
典型的には約（１／４）％をそれぞれ第１および第２の
光検出器１１２および１１６へ分岐させる光学窓で構成
される。この代わりに、第１および第２の漏洩モニタ１
１４および１１８を高反射性の回転鏡で構成して、これ
らの鏡を透過したエネルギを第１および第２の光検出器
１１２および１１６で監視するようにしてもよい。第１
および第２の光検出器１１２および１１６は、レーザ・
パルスの時間的特性を正確に測定するのに充分な速さ電
気応答を有することが好ましい。一実施例では、第１お
よび第２の光検出器１１２および１１６の立上り時間は
好ましくは１ナノ秒未満である。第１および第２の光検
出器は、例えば、エレクトロ・オプティクス社（Ｅｌｅ
ｃｔｒｏ Ｏｐｔｉｃｓ，Ｉｎｃ．）によって製造され
ている型番ＥＴ２０００フォトダイオードで構成し得
る。第１および第２の光検出器１１２および１１６は、
検出した光信号を表すそれぞれの電圧信号をディジタイ
ザ１２０の第１および第２の入力チャネルへ出力する。
ディジタイザ１２０は、例えばテクトロニクス（Ｔｅｋ
ｔｒｏｎｉｘ）社の型名ＴＤＳ６４０またはＴＤＳ６８
４Ｂオシロスコープで構成され、入力信号をディジタル
化する。ディジタイザ１２０は、典型的には、パルス発
生器１３０からトリガ信号を受け取る第３のチャネルを
含む。
は、本発明の典型的な実施態様によれば、２つの光検出
器によって監視される。第１の光検出器１１２が、第１
の漏洩モニタ１１４によって分岐されたパルス・エネル
ギの一部を検出する。また第２の光検出器１１６が、第
２の漏洩モニタ１１８によって分岐されたパルス・エネ
ルギの一部を検出することによって、光学スイッチ１０
４を通ってスライスされた後の光パルスを監視する。一
実施例によれば、第１および第２の漏洩モニタ１１４お
よび１１８は、両面に反射防止膜を持ち、且つ少量のパ
ルス・エネルギ、例えばパルス・エネルギの１％未満、
典型的には約（１／４）％をそれぞれ第１および第２の
光検出器１１２および１１６へ分岐させる光学窓で構成
される。この代わりに、第１および第２の漏洩モニタ１
１４および１１８を高反射性の回転鏡で構成して、これ
らの鏡を透過したエネルギを第１および第２の光検出器
１１２および１１６で監視するようにしてもよい。第１
および第２の光検出器１１２および１１６は、レーザ・
パルスの時間的特性を正確に測定するのに充分な速さ電
気応答を有することが好ましい。一実施例では、第１お
よび第２の光検出器１１２および１１６の立上り時間は
好ましくは１ナノ秒未満である。第１および第２の光検
出器は、例えば、エレクトロ・オプティクス社（Ｅｌｅ
ｃｔｒｏ Ｏｐｔｉｃｓ，Ｉｎｃ．）によって製造され
ている型番ＥＴ２０００フォトダイオードで構成し得
る。第１および第２の光検出器１１２および１１６は、
検出した光信号を表すそれぞれの電圧信号をディジタイ
ザ１２０の第１および第２の入力チャネルへ出力する。
ディジタイザ１２０は、例えばテクトロニクス（Ｔｅｋ
ｔｒｏｎｉｘ）社の型名ＴＤＳ６４０またはＴＤＳ６８
４Ｂオシロスコープで構成され、入力信号をディジタル
化する。ディジタイザ１２０は、典型的には、パルス発
生器１３０からトリガ信号を受け取る第３のチャネルを
含む。
【００１６】ディジタイザ１２０でディジタル化された
信号は、データ母線を介して信号分析器（例えば、コン
ピュータ）１２２に送られて、そこでそれらのタイミン
グ情報について分析される。信号分析器１２２は、本発
明の典型的な実施態様によれば、受け取ったディジタル
化された信号に基づいて、光学スイッチ１０４のための
適切な時間遅延を決定して光学スイッチ１０４をパルス
に対して適当な時点に開放させるようにプログラムされ
ている。
信号は、データ母線を介して信号分析器（例えば、コン
ピュータ）１２２に送られて、そこでそれらのタイミン
グ情報について分析される。信号分析器１２２は、本発
明の典型的な実施態様によれば、受け取ったディジタル
化された信号に基づいて、光学スイッチ１０４のための
適切な時間遅延を決定して光学スイッチ１０４をパルス
に対して適当な時点に開放させるようにプログラムされ
ている。
【００１７】本発明の典型的な実施態様による方法につ
いて以下に説明する。最初に、ディジタイザ１２０によ
って得られるデータについて共通の絶対時間スケール
（目盛）を設定するようにレーザ・パルス整形装置１０
０を較正する。較正を行うには、光学スイッチ１０４を
開放状態に維持しながらレーザ１０２でパルスを発生さ
せて、パルスが実質的に変更されずに光学スイッチ１０
４を通過するようにする。次いで第１および第２の光検
出器１１２および１１６によって受け取られてディジタ
イザ１２０によってディジタル化される信号は、これら
の２つの信号の間の測定される「較正遅延」を除いて、
実質的に同じである。この較正遅延は、例えば、ディジ
タイザ１２０までの２つの取得チャネルの異なる光路長
およびケーブル長から生じる遅延、並びに装置１００の
電子部品（例えば、光検出器）内での固有の遅延を表
す。較正は、較正遅延を信号分析器１２２に記憶し、例
えば前の２つの信号に較正遅延を加算することによっ
て、その後の測定値で適切な信号を補償することによ
り、達成することが出来る。
いて以下に説明する。最初に、ディジタイザ１２０によ
って得られるデータについて共通の絶対時間スケール
（目盛）を設定するようにレーザ・パルス整形装置１０
０を較正する。較正を行うには、光学スイッチ１０４を
開放状態に維持しながらレーザ１０２でパルスを発生さ
せて、パルスが実質的に変更されずに光学スイッチ１０
４を通過するようにする。次いで第１および第２の光検
出器１１２および１１６によって受け取られてディジタ
イザ１２０によってディジタル化される信号は、これら
の２つの信号の間の測定される「較正遅延」を除いて、
実質的に同じである。この較正遅延は、例えば、ディジ
タイザ１２０までの２つの取得チャネルの異なる光路長
およびケーブル長から生じる遅延、並びに装置１００の
電子部品（例えば、光検出器）内での固有の遅延を表
す。較正は、較正遅延を信号分析器１２２に記憶し、例
えば前の２つの信号に較正遅延を加算することによっ
て、その後の測定値で適切な信号を補償することによ
り、達成することが出来る。
【００１８】装置を較正した後、典型的な実施態様の方
法は、レーザ・パルスに対する初期固定遅延Ｄ１を選択
し且つ光学スイッチ１０４の開放に対する初期可変遅延
Ｄ２を選択するステップを含む。遅延Ｄ１およびＤ２は
オペレータによって、例えば信号分析器１２２の入力装
置（例えば、キーボード）を介して選択することがで
き、対応的にパルス発生器１３０に指令される。遅延Ｄ
１およびＤ２は、典型的には、光学スイッチ１０４が比
較的高いエネルギおよび急峻な前縁を持つパルスを作成
する時点に開放するように最初に設定される。例えば、
遅延Ｄ１およびＤ２は、パルス・エネルギの１０％が光
学スイッチ１０４に入射した後に、またはパルスのパワ
ーが所定の値に達した後に光学スイッチ１０４が開放す
るように設定される。初期固定遅延Ｄ１および初期可変
遅延Ｄ２が、図６のパルス発生器１３０の中に簡略にし
て示されている。
法は、レーザ・パルスに対する初期固定遅延Ｄ１を選択
し且つ光学スイッチ１０４の開放に対する初期可変遅延
Ｄ２を選択するステップを含む。遅延Ｄ１およびＤ２は
オペレータによって、例えば信号分析器１２２の入力装
置（例えば、キーボード）を介して選択することがで
き、対応的にパルス発生器１３０に指令される。遅延Ｄ
１およびＤ２は、典型的には、光学スイッチ１０４が比
較的高いエネルギおよび急峻な前縁を持つパルスを作成
する時点に開放するように最初に設定される。例えば、
遅延Ｄ１およびＤ２は、パルス・エネルギの１０％が光
学スイッチ１０４に入射した後に、またはパルスのパワ
ーが所定の値に達した後に光学スイッチ１０４が開放す
るように設定される。初期固定遅延Ｄ１および初期可変
遅延Ｄ２が、図６のパルス発生器１３０の中に簡略にし
て示されている。
【００１９】方法の次のステップは、レーザ１０２によ
って発生されたレーザ・パルスを光検出器１１２および
１１６によって検出することである。光検出器１１２お
よび１１６はレーザ・パルスを監視して、信号分析器１
２２がクロック１３２からのタイミング・パルスのよう
な何らかの固定の事象に対してレーザ・パルスについて
の第１の基準時点Ｔ１および光学スイッチ１０４の開放
についての第２の基準時点Ｔ２を決定することが出来る
ようにするために使用される。第１の光検出器１１２は
パルスに対する第１の基準時点Ｔ１を決定するために使
用される光信号を検出し、また第２の光検出器１１６は
光学スイッチ１０４の開放に対する第２の基準時点Ｔ２
を決定するために使用される光信号を検出する。光検出
器１１２および１１６は光信号をそれぞれの電圧信号に
変換して、それらをディジタイザ１２０の第１および第
２のチャネルへ伝送する。ディジタイザ１２０はこれら
の信号をディジタル化して、それらを信号分析器１２２
へ伝送する。
って発生されたレーザ・パルスを光検出器１１２および
１１６によって検出することである。光検出器１１２お
よび１１６はレーザ・パルスを監視して、信号分析器１
２２がクロック１３２からのタイミング・パルスのよう
な何らかの固定の事象に対してレーザ・パルスについて
の第１の基準時点Ｔ１および光学スイッチ１０４の開放
についての第２の基準時点Ｔ２を決定することが出来る
ようにするために使用される。第１の光検出器１１２は
パルスに対する第１の基準時点Ｔ１を決定するために使
用される光信号を検出し、また第２の光検出器１１６は
光学スイッチ１０４の開放に対する第２の基準時点Ｔ２
を決定するために使用される光信号を検出する。光検出
器１１２および１１６は光信号をそれぞれの電圧信号に
変換して、それらをディジタイザ１２０の第１および第
２のチャネルへ伝送する。ディジタイザ１２０はこれら
の信号をディジタル化して、それらを信号分析器１２２
へ伝送する。
【００２０】信号分析器１２２は、パルスについての第
１の基準時点Ｔ１および光学スイッチ１０４の開放につ
いての第２の基準時点Ｔ２を計算する。第１の基準時点
Ｔ１は、典型的には、ディジタル化された信号の振幅ま
たは面積のいずれかによって定められる。例えば、第１
の基準時点Ｔ１は、ディジタル化された信号が特定の振
幅に最初に到達した時点を表すようにする。この代わり
に、第１の基準時点Ｔ１は、パルスの累積エネルギが特
定の値に達した時点を表すようにしてもよい。第１の基
準時点Ｔ１は、典型的には、所望のパルス波形を作成す
るために光学スイッチ１０４が開放すべき時点を表す。
１の基準時点Ｔ１および光学スイッチ１０４の開放につ
いての第２の基準時点Ｔ２を計算する。第１の基準時点
Ｔ１は、典型的には、ディジタル化された信号の振幅ま
たは面積のいずれかによって定められる。例えば、第１
の基準時点Ｔ１は、ディジタル化された信号が特定の振
幅に最初に到達した時点を表すようにする。この代わり
に、第１の基準時点Ｔ１は、パルスの累積エネルギが特
定の値に達した時点を表すようにしてもよい。第１の基
準時点Ｔ１は、典型的には、所望のパルス波形を作成す
るために光学スイッチ１０４が開放すべき時点を表す。
【００２１】第２の基準時点Ｔ２は、典型的には、光学
スイッチ１０４の開放の前縁の中点によって定められ
る。例えば、第２の基準時点Ｔ２は、前縁の振幅がその
ピーク値の半分である時点で構成される。図５に示され
ている光増幅器１２４は、パルスのエネルギを増大させ
ることに加えて、光学スイッチ１０４の開放の前縁を急
峻化する。急峻化は、特にパルスの振幅が小さいときに
パルス内の速い時点で光学スイッチ１０４を開放する場
合に、前縁を識別するのを容易にする。光増幅器１２４
は、例えば、フラッシュランプでポンピングされるＮｄ
添加ガラス棒で構成することが出来る。
スイッチ１０４の開放の前縁の中点によって定められ
る。例えば、第２の基準時点Ｔ２は、前縁の振幅がその
ピーク値の半分である時点で構成される。図５に示され
ている光増幅器１２４は、パルスのエネルギを増大させ
ることに加えて、光学スイッチ１０４の開放の前縁を急
峻化する。急峻化は、特にパルスの振幅が小さいときに
パルス内の速い時点で光学スイッチ１０４を開放する場
合に、前縁を識別するのを容易にする。光増幅器１２４
は、例えば、フラッシュランプでポンピングされるＮｄ
添加ガラス棒で構成することが出来る。
【００２２】第１および第２の光検出器１１２および１
１６は、パルスの時間および光学スイッチ１０４の開放
の時点を表す信号を供給することによってレーザ・パル
スの特性に対する能動制御を可能にする。この取得され
たデータは信号分析器１２２によって使用されて、レー
ザ・パルスが光学スイッチ１０４の開放に対して遅くま
たは速く進行しているかどうかが決定される。
１６は、パルスの時間および光学スイッチ１０４の開放
の時点を表す信号を供給することによってレーザ・パル
スの特性に対する能動制御を可能にする。この取得され
たデータは信号分析器１２２によって使用されて、レー
ザ・パルスが光学スイッチ１０４の開放に対して遅くま
たは速く進行しているかどうかが決定される。
【００２３】典型的な実施態様の方法によれば、次のス
テップでは、信号分析器１２２が、基準時点Ｔ１および
Ｔ２を計算した後、パルス発生器１３０内で発生される
光学スイッチ１０４に対する可変遅延Ｄ２を調節して、
光学スイッチ１０４のパルスに対する開放時点が適切な
パルス波形を生じさせる時点になるようにする。例え
ば、パルスの第１の基準時点Ｔ１が所望のスライス時点
に対応している場合、可変遅延Ｄ２は測定されたＴ１お
よびＴ２の値の差によって調節されて、Ｔ１がその後の
パルスに対してＴ２に等しくなるようにする。図５に示
されているように、信号分析器１２２は新しいＤ２の値
を含む制御命令をパルス発生器１３０に送って、測定さ
れたレーザ・パルスから決定されたドリフトを補償す
る。この更新されたＤ２の値は、パルス発生器１３０に
よって、光学スイッチ１０４の次の開放を開始させる際
に使用される。従って、パルスが時間的にドリフトして
も、光学スイッチ１０４はパルスに対して所望の時点で
開放する。
テップでは、信号分析器１２２が、基準時点Ｔ１および
Ｔ２を計算した後、パルス発生器１３０内で発生される
光学スイッチ１０４に対する可変遅延Ｄ２を調節して、
光学スイッチ１０４のパルスに対する開放時点が適切な
パルス波形を生じさせる時点になるようにする。例え
ば、パルスの第１の基準時点Ｔ１が所望のスライス時点
に対応している場合、可変遅延Ｄ２は測定されたＴ１お
よびＴ２の値の差によって調節されて、Ｔ１がその後の
パルスに対してＴ２に等しくなるようにする。図５に示
されているように、信号分析器１２２は新しいＤ２の値
を含む制御命令をパルス発生器１３０に送って、測定さ
れたレーザ・パルスから決定されたドリフトを補償す
る。この更新されたＤ２の値は、パルス発生器１３０に
よって、光学スイッチ１０４の次の開放を開始させる際
に使用される。従って、パルスが時間的にドリフトして
も、光学スイッチ１０４はパルスに対して所望の時点で
開放する。
【００２４】信号分析器１２２によって決定されるＤ２
の値は、例えば、レーザのピーク・パワーに対して初め
の固定の伝送パワーを維持し、またはレーザ・パルスの
全エネルギに対して固定の伝送エネルギを維持するよう
に選ばれる。これらの２つの動作方法は、それぞれ、
「高さによるスライシング」および「面積によるスライ
シング」と呼ぶことが出来る。
の値は、例えば、レーザのピーク・パワーに対して初め
の固定の伝送パワーを維持し、またはレーザ・パルスの
全エネルギに対して固定の伝送エネルギを維持するよう
に選ばれる。これらの２つの動作方法は、それぞれ、
「高さによるスライシング」および「面積によるスライ
シング」と呼ぶことが出来る。
【００２５】本発明の別の面によれば、ノイズの多い信
号に起因してＤ２の値がかなり変動するのを防止するた
めに、信号分析器１２２によって決定されるＤ２の値の
変化を任意の１つのパルスに対し信号分析器によって制
限することが出来る。ノイズの多い環境では、パルスの
タイミングがパルス毎にかなり変動することがある。し
かし、一般にノイズによって引き起こされるパルス毎の
時間変動を予測するのは容易でないので、Ｄ２の変化
は、多くのパルスにわたって生じ得る時間的なドリフト
の速度に制限するのが好ましい。従って、信号分析器１
２２は、パルス毎のＤ２の変化を１パルスにわたる長期
間ドリフトの値（例えば、１ナノ秒／パルス）以下に制
限するようにプログラムされる。この制限により、Ｄ２
の値がノイズに起因して著しく変動することが防止され
る。
号に起因してＤ２の値がかなり変動するのを防止するた
めに、信号分析器１２２によって決定されるＤ２の値の
変化を任意の１つのパルスに対し信号分析器によって制
限することが出来る。ノイズの多い環境では、パルスの
タイミングがパルス毎にかなり変動することがある。し
かし、一般にノイズによって引き起こされるパルス毎の
時間変動を予測するのは容易でないので、Ｄ２の変化
は、多くのパルスにわたって生じ得る時間的なドリフト
の速度に制限するのが好ましい。従って、信号分析器１
２２は、パルス毎のＤ２の変化を１パルスにわたる長期
間ドリフトの値（例えば、１ナノ秒／パルス）以下に制
限するようにプログラムされる。この制限により、Ｄ２
の値がノイズに起因して著しく変動することが防止され
る。
【００２６】パルス毎の制限に加えて、信号分析器１２
２は最初の値に対するＤ２の累積変化を最大値に制限す
るようにプログラムすることが出来る。Ｄ２の値が最大
累積値（例えば、５０ナノ秒）を越えて変化するとき、
信号分析器１２２は動作を中断して、例えばオペレータ
に警告を発するようにすることが出来る。従って、最大
累積値はシステムが動作しないようにし、或いはオペレ
ータに第２の値が大きく変化した場合に装置に問題があ
り得ることを警告する。
２は最初の値に対するＤ２の累積変化を最大値に制限す
るようにプログラムすることが出来る。Ｄ２の値が最大
累積値（例えば、５０ナノ秒）を越えて変化するとき、
信号分析器１２２は動作を中断して、例えばオペレータ
に警告を発するようにすることが出来る。従って、最大
累積値はシステムが動作しないようにし、或いはオペレ
ータに第２の値が大きく変化した場合に装置に問題があ
り得ることを警告する。
【００２７】図６は、本発明の典型的な実施態様に従っ
たドリフト補正を例示するブロック図である。図６にお
いて、固定遅延Ｄ１および可変遅延Ｄ２は異なるチャネ
ルでパルス発生器１３０によって発生される。「システ
ム遅延１」および「システム遅延２」と記したブロック
はシステム内における時間的なドリフトを表し、これら
はパルスおよび光学スイッチ１０４の相対的なタイミン
グを変更する。固定遅延Ｄ１は、或る固定（一定）の時
間だけレーザ・パルスの開始を遅らせるために使用さ
れ、光学スイッチ１０４のドリフト補正をレーザ・パル
スに対して一層速い時点へ動かすことが出来るようにす
るために供給される。可変遅延Ｄ２は、光学スイッチ１
０４の開放のタイミングをパルスのタイミングのドリフ
トに追従できるようにする。
たドリフト補正を例示するブロック図である。図６にお
いて、固定遅延Ｄ１および可変遅延Ｄ２は異なるチャネ
ルでパルス発生器１３０によって発生される。「システ
ム遅延１」および「システム遅延２」と記したブロック
はシステム内における時間的なドリフトを表し、これら
はパルスおよび光学スイッチ１０４の相対的なタイミン
グを変更する。固定遅延Ｄ１は、或る固定（一定）の時
間だけレーザ・パルスの開始を遅らせるために使用さ
れ、光学スイッチ１０４のドリフト補正をレーザ・パル
スに対して一層速い時点へ動かすことが出来るようにす
るために供給される。可変遅延Ｄ２は、光学スイッチ１
０４の開放のタイミングをパルスのタイミングのドリフ
トに追従できるようにする。
【００２８】本発明の別の面によれば、時間的なエラー
を引き起こす、検出器に対する漏洩ビームの空間的変動
に対して装置が敏感にならないように、漏洩ビームが集
束される。典型的なパルスでは、その振幅の時間的変化
がビームの断面内の異なる点で異なる。検出器に対する
ビームの空間的変動はデータに時間的変動を生じさせ
る。このエラー源はビームを空間的に積分することによ
って、例えばレンズでビームを集束することによって著
しく低減することが出来る。
を引き起こす、検出器に対する漏洩ビームの空間的変動
に対して装置が敏感にならないように、漏洩ビームが集
束される。典型的なパルスでは、その振幅の時間的変化
がビームの断面内の異なる点で異なる。検出器に対する
ビームの空間的変動はデータに時間的変動を生じさせ
る。このエラー源はビームを空間的に積分することによ
って、例えばレンズでビームを集束することによって著
しく低減することが出来る。
【００２９】図７に示されているように、漏洩ビームを
集束するレンズ１４０を設けることによって、漏洩ビー
ムを空間的に積分することが出来る。また、比較的粗い
表面を持つすりガラス・スクリーン１４２を設けること
によって、光検出器に入射する前の光信号を空間的に更
に積分することが出来る。レンズ１４０およびすりガラ
ス・スクリーン１４２は光信号を空間的に積分して、異
なる時間的特性を持つビームの断面内の異なる点から信
号を受け取る検出器によって引き起こされるエラーを低
減する。レンズ１４０およびすりガラス・スクリーン１
４２は、第１および第２の光検出器１１２および１１６
の各々に対して設けることが出来る。
集束するレンズ１４０を設けることによって、漏洩ビー
ムを空間的に積分することが出来る。また、比較的粗い
表面を持つすりガラス・スクリーン１４２を設けること
によって、光検出器に入射する前の光信号を空間的に更
に積分することが出来る。レンズ１４０およびすりガラ
ス・スクリーン１４２は光信号を空間的に積分して、異
なる時間的特性を持つビームの断面内の異なる点から信
号を受け取る検出器によって引き起こされるエラーを低
減する。レンズ１４０およびすりガラス・スクリーン１
４２は、第１および第２の光検出器１１２および１１６
の各々に対して設けることが出来る。
【００３０】本発明の別の実施態様によれば、第２の光
検出器１１６を使用して、光学スイッチ１０４の開放時
点およびパルスの時点の両方を測定し、これにより第１
の光検出器１１２を不要にする。パルスの第１の基準時
点Ｔ１が光学スイッチ１０４によってスライスされた場
合、第１の基準時点Ｔ１は分析により決定することが出
来る。例えば、較正の際に、較正パルスのトレース（ｔ
ｒａｃｅ）を記憶するとともに、該トレースがそのピー
ク値の５０％のところにある時間を記憶する。この情
報、並びに関心のあるパルスがそのピーク値の５０％に
低下する時点の測定値から、第１の基準時点を決定する
ことが出来る。
検出器１１６を使用して、光学スイッチ１０４の開放時
点およびパルスの時点の両方を測定し、これにより第１
の光検出器１１２を不要にする。パルスの第１の基準時
点Ｔ１が光学スイッチ１０４によってスライスされた場
合、第１の基準時点Ｔ１は分析により決定することが出
来る。例えば、較正の際に、較正パルスのトレース（ｔ
ｒａｃｅ）を記憶するとともに、該トレースがそのピー
ク値の５０％のところにある時間を記憶する。この情
報、並びに関心のあるパルスがそのピーク値の５０％に
低下する時点の測定値から、第１の基準時点を決定する
ことが出来る。
【００３１】本発明を典型的な実施態様について詳述し
たが、特許請求の範囲に記載した本発明の真の精神およ
び趣旨の範囲から逸脱せずに種々の変更および変形をな
し得ることは当業者には明らかであろう。
たが、特許請求の範囲に記載した本発明の真の精神およ
び趣旨の範囲から逸脱せずに種々の変更および変形をな
し得ることは当業者には明らかであろう。
【図１】パルス・スライス方法を例示する概略ブロック
図である。
図である。
【図２】従来のパルス・スライサを示すブロック図であ
る。
る。
【図３】時間的なドリフトの影響をうける従来の装置に
よって発生されるパルスを示す波形図である。
よって発生されるパルスを示す波形図である。
【図４】時間的なドリフトの影響をうける従来の装置に
よって発生される別のパルスを示す波形図である。
よって発生される別のパルスを示す波形図である。
【図５】本発明の代表的な実施態様によるパルス整形装
置を示すブロック図である。
置を示すブロック図である。
【図６】図５の装置内における遅延を例示するブロック
図である。
図である。
【図７】漏洩ビームを空間的に積分するために漏洩ビー
ムを集束する装置を示すブロック図である。
ムを集束する装置を示すブロック図である。
１０ レーザ １１ レーザ・パルス １２ 電気光学パルス・スライサ １６ 主クロック ２１、２３ ケーブル ２４ パルス・スライサ制御器 １００ レーザ・パルス整形装置 １０２ レーザ １０４ 光学スイッチ １１０ レーザ衝撃ピーニング・ターゲット １１２ 第１の光検出器 １１４ 第１の漏洩モニタ １１６ 第２の光検出器 １１８ 第２の漏洩モニタ １２０ ディジタイザ １２２ 信号分析器 １２４ 光増幅器 １３０ パルス発生器 １３２ 外部クロック １４０ レンズ １４２ すりガラス・スクリーン
Claims (12)
- 【請求項１】 レーザ・パルスを整形する方法におい
て、 レーザによりレーザ・パルスを発生するステップ、 光学スイッチを開放して、レーザ・パルスが該光学スイ
ッチを通過できるようにするステップ、 レーザ・パルスに対する第１の基準時点を決定するステ
ップ、 前記光学スイッチの開放に対する第２の基準時点を決定
するステップ、並びに前記第１および第２の基準時点に
基づいて前記光学スイッチの開放時点を調節して、レー
ザ・パルスを整形するステップ、を有することを特徴と
するレーザ・パルス整形方法 - 【請求項２】 前記第１の基準時点はレーザ・パルスの
所定のパワーに基づいて決定される請求項１記載のレー
ザ・パルス整形方法。 - 【請求項３】 前記第１の基準時点はレーザ・パルスの
エネルギの所定の一部分に基づいて決定される請求項１
記載のレーザ・パルス整形方法。 - 【請求項４】 前記第１の基準時点は、レーザ・パルス
が前記光学スイッチに達する前に該レーザ・パルスをサ
ンプリングする第１の光検出器によって決定される請求
項１記載のレーザ・パルス整形方法。 - 【請求項５】 前記第２の基準時点は、レーザ・パルス
が前記光学スイッチを通過した後で該レーザ・パルスを
サンプリングする第２の光検出器によって決定される請
求項４記載のレーザ・パルス整形方法。 - 【請求項６】 更に、前記光学スイッチが開放している
間に前記レーザにより較正パルスを発生するステップ、
レーザ・パルスの光学経路上の異なる位置にある第１お
よび第２の光検出器により前記較正パルスを検出するス
テップ、前記第１の光検出器による前記較正パルスの検
出と前記第２の光検出器による前記較正パルスの検出と
の間の相対的時間遅延を補正する較正遅延を計算するス
テップを含んでいる請求項１記載のレーザ・パルス整形
方法。 - 【請求項７】 前記較正遅延はまた前記第１および第２
の光検出器から出力された第１および第２の信号がディ
ジタイザへ伝搬する時間の差をも補正する請求項６記載
のレーザ・パルス整形方法。 - 【請求項８】 更に、クロック・パルスから所定の時間
だけレーザ・パルスの開始を遅延させて、前記光学スイ
ッチの開放時点を一層早い時点まで調節できるようにす
るステップを含んでいる請求項１記載のレーザ・パルス
整形方法。 - 【請求項９】 レーザ・パルスを整形する装置におい
て、 レーザ・パルスを発生するレーザ、 レーザ・パルスを検出して、該レーザ・パルスを表す第
１の信号を発生する第１の光検出器、 レーザ・パルスを通過させるための光学スイッチ、 前記光学スイッチを通過した後のレーザ・パルスを検出
して、該レーザ・パルスを表す第２の信号を発生する第
２の光検出器、 前記第１および第２の信号を受信して、前記第１および
第２の信号に基づいて遅延期間を計算するコンピュー
タ、 並びに前記コンピュータから遅延期間を受け取って、前
記光学スイッチを開放させるパルスを、前記遅延時間だ
け遅延させて発生するパルス発生器、を有することを特
徴とするレーザ・パルス整形装置。 - 【請求項１０】 前記レーザがＮｄ添加ガラス棒、フラ
ッシュランプおよびＱスイッチで構成されている請求項
９記載のレーザ・パルス整形装置。 - 【請求項１１】 前記光学スイッチがポッケルス・セル
および偏光子で構成されている請求項９記載のレーザ・
パルス整形装置。 - 【請求項１２】 前記第１および第２の光検出器がフォ
トダイオードで構成されている請求項９記載のレーザ・
パルス整形装置。
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