JPH1151768A - レーザ波長分離用ホログラム光学装置 - Google Patents

レーザ波長分離用ホログラム光学装置

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Publication number
JPH1151768A
JPH1151768A JP21154697A JP21154697A JPH1151768A JP H1151768 A JPH1151768 A JP H1151768A JP 21154697 A JP21154697 A JP 21154697A JP 21154697 A JP21154697 A JP 21154697A JP H1151768 A JPH1151768 A JP H1151768A
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JP
Japan
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wavelength
hologram
light
laser
optical device
Prior art date
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Pending
Application number
JP21154697A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuhiko Ichikawa
市川信彦
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な透過型ホログラムを用いてレーザ波長
を分離することによりレーザの発振波長等を簡易に確認
できるようにする。 【解決手段】 入射レーザビーム8の波長分散を行って
波長毎に集光させる集光性透過型ホログラム1と、その
波長分散集光位置に沿って配置された波長分離受光部5
とからなる。波長分離受光部5は例えば目盛りを設けた
スクリーン、CCD等からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ波長分離用
ホログラム光学装置に関し、特に、レーザの発振波長の
確認を簡易に行うことが可能なレーザ波長分離用ホログ
ラム光学装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、色素レーザあるいはArレーザ等
の発振波長を変更する場合、ウエーブメータと呼ばれる
高価な装置を用いて発振波長を確認する必要があり、装
置が高価なだけでなく、確認に手間がかかると言う問題
もあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術のこ
のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的
は、簡単な透過型ホログラムを用いてレーザ波長を分離
することによりレーザの発振波長等を簡易に確認できる
ようにすることである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のレーザ波長分離用ホログラム光学装置は、入射レー
ザビームの波長分散を行って波長毎に集光させる集光性
透過型ホログラムと、その波長分散集光位置に沿って配
置された波長分離受光部とからなることを特徴とするも
のである。
【0005】この場合、波長分離受光部は、目盛りを設
けたスクリーン、あるいは、1次元又は2次元光電変換
素子からなっていてもよく、さらには、集光性透過型ホ
ログラムの波長分散集光位置に沿って一端が配置された
1次元又は2次元配置の光ファイバー列と、その光ファ
イバー列を構成する各々の光ファイバーの他端に接続さ
れた光電検出器とからなるものであってもよい。
【0006】また、集光性透過型ホログラムの入射側に
半透過ミラーが取り付けられていることが望ましく、ま
た、正レンズが取り付けられていることも望ましい。
【0007】なお、集光性透過型ホログラムは、体積位
相型ホログラム又はブレーズトレリーフ型ホログラムか
らなることが望ましい。
【0008】また、以上の本発明のレーザ波長分離用ホ
ログラム光学装置は、レーザ発振器の出力光路を分岐
し、分岐光路の一方に一体的に取り付けられているもの
として構成してもよく、その場合、レーザ発振器は発振
波長調節機構を有するものであることが望ましい。
【0009】本発明においては、発振波長の確認を行い
たいレーザビームを集光性透過型ホログラムに入射させ
ると、そのホログラムで波長分散された回折光が波長分
離受光部上に波長毎に分離されて集光するので、その集
光位置を波長分離受光部で確認することにより波長を確
認することができる。また、その波長を見ながらレーザ
ビームを発振しているレーザを調整することにより、所
望の発振波長を簡易に得ることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に、本発明のレーザ波長分離
用ホログラム光学装置の原理と実施例について説明す
る。図6に干渉縞の形状を模式的に示すように、干渉縞
がフレネルゾーンプレート状に形成されてなる透過型の
フレネルホログラムは、撮影時の参照光と物体光の形状
に依存して所定波長の平行あるいは発散又は収束光束を
透過側の所定位置へ集光する作用を有する。このような
集光性の透過型ホログラムは、図7に示すように、フォ
トポリマー、フォトレジスト等からなるホログラム記録
材料10の同じ側から互いに同じ所定波長の参照光11
(図の場合は平行光束)と透過側の点Pへ集光する物体
光12とを入射させてホログラム記録材料10中で干渉
させることにより作製される。
【0011】このようにして作製された集光性透過型ホ
ログラム1は、図5に示すように、記録時の参照光11
に相当する方向から参照光11と同じ形状の光束2を入
射させると、ホログラム1で回折される回折光3は光束
2中の波長成分に依存して異なる回折角で回折され、異
なる集光位置に集光される。記録時の波長λO の成分
は、記録時の物体光12の集光点Pへ向かう回折光3O
となり、記録時の波長λO より波長の長い波長λL の成
分は、記録時の物体光12の集光点Pより回折角が大き
い位置へ集光する回折光3L となり、記録時の波長λO
より波長の短い波長λS の成分は、記録時の物体光12
の集光点Pより回折角が小さい位置へ集光する回折光3
S となる。このように集光性透過型ホログラム1により
波長に依存して波長分散された光3は、略直線4方向に
短い波長から長い波長の順に分布して波長毎に集光する
ことになる。これらの集光点がスペクトルを形成して分
布する直線4の方向は、図5に示すように、ホログラム
1の面に対して平行でなく角度をなしている。
【0012】集光性透過型ホログラム1としては、回折
効率の波長依存性がないかもしくは少ない、レリーフ
型、位相型、振幅型等の透過型ホログラムであり、特
に、体積位相型あるいはブレーズトされたレリーフ型が
望ましい。ここで、回折効率の波長依存性がないかもし
くは少ないとは、特定の波長だけを回折し、他の波長は
ほとんど回折しないタイプのものではなく、1つの回折
格子で何れの波長も回折するものを意味し、この回折効
率の波長依存性が少ない回折格子は、波長に応じて異な
る回折角で回折する。具体例としては、ホログラム記録
材料として6μmの厚みのフォトポリマーを用いると
き、参照光を直角入射、物体光を45°入射で、中心波
長が550nmの場合に、中心波長に対して±150n
mの範囲で回折効率が50%以上となり、分散角がその
範囲で±11°程度となる。
【0013】さて、本発明においては、このような波長
分散を行う集光性透過型ホログラム1を用いてレーザの
発振波長の確認を行う。図1はその装置の1実施例の構
成を示す図である。図中、符号1は図5を用いて説明し
た集光性透過型ホログラムであり、集光性透過型ホログ
ラム1により分光された光束各々の集光点が位置する直
線4に沿う方向に、スリガラス上に目盛りを設けてなる
スクリーン5が配置されており、一方、集光性透過型ホ
ログラム1の入射側に半透過ミラー6が取り付けられて
いる。そして、発振波長の確認を行うレーザビーム8を
入射させる開口を中心に有し、周囲が不透明で散乱性に
なっているアパーチャー板7が集光性透過型ホログラム
1の入射側にホログラム1から離れて配置されている。
【0014】このような配置において、発振波長の確認
を行いたいレーザビーム8をアパーチャー板7を通して
集光性透過型ホログラム1に入射させると、ホログラム
1で波長分散された回折光3はスクリーン5上に波長毎
に分離されて集光するので、その集光位置をスクリーン
5に刻まれた目盛りと対比することにより、レーザビー
ム8の波長を確認することができる。したがって、その
波長を見ながらレーザビーム8を発振している色素レー
ザあるいはArレーザ等を調整することにより、所望の
発振波長を得ることができる。
【0015】なお、レーザビーム8を集光性透過型ホロ
グラム1に垂直に入射させる場合に正確な波長が確認で
きる配置の場合には、操作者は、集光性透過型ホログラ
ム1の入射側に取り付けられた半透過ミラー6で反射さ
れて戻ったレーザビームがアパーチャー板7に入射して
散乱されて見える位置を正確に調整することによって、
レーザビーム8を集光性透過型ホログラム1に垂直に入
射させることができる。なお、レーザビーム8が赤外光
等の不可視光の場合には、アパーチャー板7に液晶若し
くはIR phosphor等を塗布しておいて受光位
置を確認できるようにすればよい。スクリーン5につい
ても、同様に液晶等を塗布しておいて受光位置を確認で
きるようにすればよい。
【0016】図2は別の実施例の構成を示す図である。
この実施例においては、集光性透過型ホログラム1によ
り分光された光束各々の集光点が位置する直線4に沿う
方向に2次元CCD9が配置されており、CCD9の受
光位置から入射ビーム17の波長を確認することができ
る。また、この実施例は、光ファイバー16からの出射
光17の波長を確認できるようにするために、集光性透
過型ホログラム1の入射側に焦点距離fの凸レンズ15
が取り付けられている。そして、光ファイバー16から
の出射光17の波長を確認する場合には、凸レンズ15
の前側焦点位置に光ファイバー16の出射端を配置し、
光ファイバー16の出射端から出る光ビーム17を凸レ
ンズ15で平行光に変換して集光性透過型ホログラム1
に入射させ、図1の場合と同様に分光集光させて入射ビ
ーム17の波長を確認することができる。なお、この場
合にも、半透過ミラー6を集光性透過型ホログラム1と
凸レンズ15の間に配置して、入射ビーム17を集光性
透過型ホログラム1に垂直に入射するように調整できる
ようにすることが望ましい。
【0017】図3はさらに別の実施例の構成を示す図で
ある。この実施例においては、集光性透過型ホログラム
1により分光された光束各々の集光点が位置する直線4
に沿う方向に光ファイバー列18の一端を配置し、光フ
ァイバー列18を構成する各々の光ファイバー181
・・・18m ・・・・18z の他端に光電検出器191
・・・・19m ・・・・19z を接続して波長分離受光
部を構成し、光を検出した光電検出器191 ・・・・1
m ・・・・19z の番号から入射ビーム17の波長を
確認するようにしたものである。その他の構成は図2の
場合と同様である。
【0018】さて、以上のような波長確認装置をレーザ
発振器に一体に取り付けて簡単な機構でレーザの発振波
長の確認・調節を簡易に行うようにすることができる。
その例を図4に示す。図4(a)は色素レーザに用いる
場合の模式的な構成を示す図であり、図4(b)はAr
レーザに用いる場合の模式的な構成を示す図である。色
素レーザの場合、色素セル21と、共振器を構成する2
枚のミラー22と、発振波長調節機構を構成する回折格
子23と、Arレーザ等の励起レーザ24とからなり、
本発明に基づき発振光路中に発振光の一部を分岐する分
割プリズム25が設けられ、分岐された光ビーム8に向
き合って図1のような本発明の波長確認装置が配置され
ている。また、Arレーザの場合は、ガスセル26と、
共振器を構成する2枚のミラー22と、発振波長調節機
構を構成する分散プリズム27とからなり、本発明に基
づき発振光路中に発振光の一部を分岐する分割プリズム
25が設けられ、分岐された光ビーム8に向き合って図
1のような本発明の波長確認装置が配置されている。何
れの場合もスクリーン5を見てレーザビーム8の発振波
長を確認しながら発振波長調節機構を調節して所望の波
長のレーザビームを発振させることができる。
【0019】以上、本発明のレーザ波長分離用ホログラ
ム光学装置をいくつかの実施例に基づいて説明してきた
が、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可
能である。
【0020】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のレーザ波長分離用ホログラム光学装置によると、発振
波長の確認を行いたいレーザビームを集光性透過型ホロ
グラムに入射させると、そのホログラムで波長分散され
た回折光が波長分離受光部上に波長毎に分離されて集光
するので、その集光位置を波長分離受光部で確認するこ
とにより波長を確認することができる。また、その波長
を見ながらレーザビームを発振しているレーザを調整す
ることにより、所望の発振波長を簡易に得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のレーザ波長分離用ホログラム光学装置
の1実施例の構成を示す図である。
【図2】別の実施例の構成を示す図である。
【図3】さらに別の実施例の構成を示す図である。
【図4】本発明のレーザ波長分離用ホログラム光学装置
を一体に取り付けたレーザ発振器の例の模式的な構成を
示す図である。
【図5】集光性透過型ホログラムの作用を説明するため
の図である。
【図6】集光性透過型ホログラムの干渉縞の形状を模式
的に示す図である。
【図7】集光性透過型ホログラムの撮影配置を示す図で
ある。
【符号の説明】
1…集光性透過型ホログラム 2…入射光束 3…回折光 3O …波長λO の回折光 3L …波長λL の回折光 3S …波長λS の回折光 4…集光点の並ぶ方向に沿う直線 5…スクリーン 6…半透過ミラー 7…アパーチャー板 8…レーザビーム 9…2次元CCD 10…ホログラム記録材料 11…参照光 12…物体光 15…凸レンズ 16…光ファイバー 17…入射ビーム 18…光ファイバー列 181 ・・・・18m ・・・・18z …光ファイバー 191 ・・・・19m ・・・・19z …光電検出器 21…色素セル 22…共振器ミラー 23…回折格子 24…励起レーザ 25…分割プリズム 26…ガスセル 27…分散プリズム P…物体光の集光点

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入射レーザビームの波長分散を行って波
    長毎に集光させる集光性透過型ホログラムと、その波長
    分散集光位置に沿って配置された波長分離受光部とから
    なることを特徴とするレーザ波長分離用ホログラム光学
    装置。
  2. 【請求項2】 前記波長分離受光部は目盛りを設けたス
    クリーンからなることを特徴とする請求項1記載のレー
    ザ波長分離用ホログラム光学装置。
  3. 【請求項3】 前記波長分離受光部は1次元又は2次元
    光電変換素子からなることを特徴とする請求項1記載の
    レーザ波長分離用ホログラム光学装置。
  4. 【請求項4】 前記波長分離受光部は、前記集光性透過
    型ホログラムの波長分散集光位置に沿って一端が配置さ
    れた1次元又は2次元配置の光ファイバー列と、前記光
    ファイバー列を構成する各々の光ファイバーの他端に接
    続された光電検出器とからなることを特徴とする請求項
    1記載のレーザ波長分離用ホログラム光学装置。
  5. 【請求項5】 前記集光性透過型ホログラムの入射側に
    半透過ミラーが取り付けられていることを特徴とする請
    求項1から4の何れか1項記載のレーザ波長分離用ホロ
    グラム光学装置。
  6. 【請求項6】 前記集光性透過型ホログラムの入射側に
    正レンズが取り付けられていることを特徴とする請求項
    1から5の何れか1項記載のレーザ波長分離用ホログラ
    ム光学装置。
  7. 【請求項7】 前記集光性透過型ホログラムが体積位相
    型ホログラムからなることを特徴とする請求項1から6
    の何れか1項記載のレーザ波長分離用ホログラム光学装
    置。
  8. 【請求項8】 前記集光性透過型ホログラムがブレーズ
    トレリーフ型ホログラムからなることを特徴とする請求
    項1から6の何れか1項記載のレーザ波長分離用ホログ
    ラム光学装置。
  9. 【請求項9】 レーザ発振器の出力光路を分岐し、分岐
    光路の一方に一体的に取り付けられていることを特徴と
    する請求項1から8の何れか1項記載のレーザ波長分離
    用ホログラム光学装置。
  10. 【請求項10】 前記レーザ発振器が発振波長調節機構
    を有するものであることを特徴とする請求項9記載のレ
    ーザ波長分離用ホログラム光学装置。
JP21154697A 1997-08-06 1997-08-06 レーザ波長分離用ホログラム光学装置 Pending JPH1151768A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4641105B2 (ja) * 2001-02-06 2011-03-02 大日本印刷株式会社 分光光度計、それに用いる試料用容器、および較正方法
JP2014115224A (ja) * 2012-12-11 2014-06-26 Japan Atomic Energy Agency Co2レーザーモニター装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4641105B2 (ja) * 2001-02-06 2011-03-02 大日本印刷株式会社 分光光度計、それに用いる試料用容器、および較正方法
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