JPS58139032A - レ−ザ光のビ−ム径測定装置 - Google Patents
レ−ザ光のビ−ム径測定装置Info
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- JPS58139032A JPS58139032A JP2251082A JP2251082A JPS58139032A JP S58139032 A JPS58139032 A JP S58139032A JP 2251082 A JP2251082 A JP 2251082A JP 2251082 A JP2251082 A JP 2251082A JP S58139032 A JPS58139032 A JP S58139032A
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- light
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- 239000003550 marker Substances 0.000 abstract description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
- G01J1/4257—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors applied to monitoring the characteristics of a beam, e.g. laser beam, headlamp beam
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (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】
〔発明の技術分野〕
本発明はレーデ光のビーム性＃１定装置に関するもので
ある。
ある。
レーデ光は光通信、ＰＯＳ（Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ｓａｌ
＠ｓ） ｈるいは物理計測などの様々な分野において利
用されているが、その光学系を構成する様々な装置例え
ばレーデ光伝達媒体などにあっては、レーデビームの径
を正確に知シ、これに応じた設計をする必要がある。こ
のため、従来よりビーム径を尚早迅速に測定できる装置
の開発がｃｌｌまれている。
＠ｓ） ｈるいは物理計測などの様々な分野において利
用されているが、その光学系を構成する様々な装置例え
ばレーデ光伝達媒体などにあっては、レーデビームの径
を正確に知シ、これに応じた設計をする必要がある。こ
のため、従来よりビーム径を尚早迅速に測定できる装置
の開発がｃｌｌまれている。
このよりなレーデ光のビーム４６ｉ１ｊ足においては、
従来例えばピンホールやナイ７工、ジで形成したスリ、
トをレーデ光光路に配置し、その通過光を光検出器で検
出し、その出力信号の最大値の得られるピンホール径ま
たはスリット暢にもとづいてビーム径を知る方法などが
採用されている。
従来例えばピンホールやナイ７工、ジで形成したスリ、
トをレーデ光光路に配置し、その通過光を光検出器で検
出し、その出力信号の最大値の得られるピンホール径ま
たはスリット暢にもとづいてビーム径を知る方法などが
採用されている。
しかしながら、このような測定方法においては、例えば
ピン・ホールの場合、多数の径の異なるものを用い、そ
れぞれについて通過光強度を測定していくものであるか
ら、操作が面倒であり、測定に時間がかかること、なら
びに多数のピンホールを設は九遮蔽板が必要であること
などの欠点がアシ、ピンホール、スリ、トイスれの場合
も、レーデ横モードのグロファイルを得ることができな
いこと、レーザ光の出力変動によ多誤差を生じ、正確な
ビーム径の測定ができないことなどの欠点があった。
ピン・ホールの場合、多数の径の異なるものを用い、そ
れぞれについて通過光強度を測定していくものであるか
ら、操作が面倒であり、測定に時間がかかること、なら
びに多数のピンホールを設は九遮蔽板が必要であること
などの欠点がアシ、ピンホール、スリ、トイスれの場合
も、レーデ横モードのグロファイルを得ることができな
いこと、レーザ光の出力変動によ多誤差を生じ、正確な
ビーム径の測定ができないことなどの欠点があった。
これに対し、上述の出力変動の影Ｊ＃會とり除くために
、レーデ発振器を構成する元共振器の非出カーミラーか
ら射出される光を用いて、出力側ミラーから射出される
被測定レーデ・ビームの出力変動の影響をキャンセルし
て−ｊ定する方法がすでに考えられている。
、レーデ発振器を構成する元共振器の非出カーミラーか
ら射出される光を用いて、出力側ミラーから射出される
被測定レーデ・ビームの出力変動の影響をキャンセルし
て−ｊ定する方法がすでに考えられている。
しかしながら、非出力側ミラーの反射率は一般的にほぼ
１００−であり、はとんどレーザ光を透過しないので、
仮にこの微弱透過光を検出しても、出力は外部ノイズの
擾乱によって上述し九本来の目的を達成することが困峻
となる場合が多い。
１００−であり、はとんどレーザ光を透過しないので、
仮にこの微弱透過光を検出しても、出力は外部ノイズの
擾乱によって上述し九本来の目的を達成することが困峻
となる場合が多い。
本発明は、簡単な構成でレーデ光の出力変動の影響を受
けずに容易にビーム径の正確な測定が行なえ、しかもレ
ーデ横モードのグロファイルを得ることも可能なレーデ
光のビーム径測定装置を提供することを目的とす−るも
のである。
けずに容易にビーム径の正確な測定が行なえ、しかもレ
ーデ横モードのグロファイルを得ることも可能なレーデ
光のビーム径測定装置を提供することを目的とす−るも
のである。
本発明は被測定レーデ光を２つに分岐するハーフミラ−
と、このハーフミラ−で分岐されたレーザ光をそれぞれ
各別に受光する第１および第２の光検出器と、前記第２
の光検出器の受光部前面に配設され手足の透光部を有し
てなるレーデ光遮蔽体と、この遮蔽体の透光部をレーデ
光のビーム方向に対して直角方向に移動走査する走査手
段と、前記第１と第２の光検出器の出力信号の比を求め
る演算手段と、この演算手段の出力値を前記走査手段の
走査変位に対応させて表示または記録する出力手段とを
備え、この出力手段によりレーデ横モードのグロファイ
ルを出力させることｔ−特徴としている。
と、このハーフミラ−で分岐されたレーザ光をそれぞれ
各別に受光する第１および第２の光検出器と、前記第２
の光検出器の受光部前面に配設され手足の透光部を有し
てなるレーデ光遮蔽体と、この遮蔽体の透光部をレーデ
光のビーム方向に対して直角方向に移動走査する走査手
段と、前記第１と第２の光検出器の出力信号の比を求め
る演算手段と、この演算手段の出力値を前記走査手段の
走査変位に対応させて表示または記録する出力手段とを
備え、この出力手段によりレーデ横モードのグロファイ
ルを出力させることｔ−特徴としている。
第１図に本発明の一実施例の構成を示す。
第１図において、１はレーデ発振器、２はこのレーデ発
蚕器１を構成する光共畿器の出力側ミラーから射出され
るレーザｆｔ、（破線で示す）を二つに分岐する（例え
ば５０チと５０係に）ハーフ・ミラー、３および３′は
ハーフ・ミラー２で分岐され九レーデ光がそれぞれ入射
する第１および嬉２の光検出器である。第２の光検出器
３′の＃Ｊ向貴にはレーデ光遮蔽板４が取シ付けられ、
且つこのレーデ光遮蔽板４の光検出器３′受光面に対応
する位置には直後例えばこの場合約５０μｍの透光部と
しての開口５が形成されている。６はモータであり、こ
のモータ６の回転はロー！１により＃７４２の光検出器
３′にその回転が直ＩＩ！ｉｌ移動に変換されて伝達さ
れる。これによりｌＩ２０党検出器３′はレーず党の進
行方向（ビーム方向）に対し直交する図示Ａ方向に駆動
され、開口５がレーデ光束を横断して走査されることと
なる。８はＩＩ２の光検出器３′にモータ６による引張
り方向とは逆方向の弾性引張プカを作用させるばねであ
る。９，１０はそれぞれ第１．第２の光検出器３，３′
の出力信号を増幅する増幅器である。１１はこれら増幅
器９．１０の出力が入力される除算回路であり、この除
算回路１１は増幅器９，１００出力をそれぞれＥ、、Ｅ
、とすれば、その出力としてｋ（Ｅｓ／Ｅ！ ）（ｋは
定数）を得る。１２は除算回路１１で得たｋ（Ｅｍ／Ｅ
ｔ）の値をグロットする出力手段としてのＸ−Ｙレコー
ダである。ＪＪはモータ６の回転軸に取付けられたチ冒
ツノ臂であり、その回転数がフォト・カプラ１４により
検出される。このフォト・力ノラ１４からの信号はＸ−
Ｙレコーダ１２に入力され、その結果Ｘ−Ｙレコーダ１
２では、第２図に示すようにレーデ光の強度分布曲栂Ｂ
およびモータ回転数（第２の光検出器３′の移動距離に
対応）を示すマーカＣが記録表示される。
蚕器１を構成する光共畿器の出力側ミラーから射出され
るレーザｆｔ、（破線で示す）を二つに分岐する（例え
ば５０チと５０係に）ハーフ・ミラー、３および３′は
ハーフ・ミラー２で分岐され九レーデ光がそれぞれ入射
する第１および嬉２の光検出器である。第２の光検出器
３′の＃Ｊ向貴にはレーデ光遮蔽板４が取シ付けられ、
且つこのレーデ光遮蔽板４の光検出器３′受光面に対応
する位置には直後例えばこの場合約５０μｍの透光部と
しての開口５が形成されている。６はモータであり、こ
のモータ６の回転はロー！１により＃７４２の光検出器
３′にその回転が直ＩＩ！ｉｌ移動に変換されて伝達さ
れる。これによりｌＩ２０党検出器３′はレーず党の進
行方向（ビーム方向）に対し直交する図示Ａ方向に駆動
され、開口５がレーデ光束を横断して走査されることと
なる。８はＩＩ２の光検出器３′にモータ６による引張
り方向とは逆方向の弾性引張プカを作用させるばねであ
る。９，１０はそれぞれ第１．第２の光検出器３，３′
の出力信号を増幅する増幅器である。１１はこれら増幅
器９．１０の出力が入力される除算回路であり、この除
算回路１１は増幅器９，１００出力をそれぞれＥ、、Ｅ
、とすれば、その出力としてｋ（Ｅｓ／Ｅ！ ）（ｋは
定数）を得る。１２は除算回路１１で得たｋ（Ｅｍ／Ｅ
ｔ）の値をグロットする出力手段としてのＸ−Ｙレコー
ダである。ＪＪはモータ６の回転軸に取付けられたチ冒
ツノ臂であり、その回転数がフォト・カプラ１４により
検出される。このフォト・力ノラ１４からの信号はＸ−
Ｙレコーダ１２に入力され、その結果Ｘ−Ｙレコーダ１
２では、第２図に示すようにレーデ光の強度分布曲栂Ｂ
およびモータ回転数（第２の光検出器３′の移動距離に
対応）を示すマーカＣが記録表示される。
）このようにして得られた強度分布−ｍＢが最大値の１
／・２（喪だし・は自然対数の底）となゐ位置（２点）
を求め、この間の１−力信号数（フォト力ｌう１４の出
力・譬ルス数に対応）を求めれば、レーデ光のビーム径
２ ｒｏが得られる。なお、レーデ光のビーム径につい
ては、それがシングルモードの場合、レーデ光強度が最
大値の１７・２＝０．１３５すなわち最大光強度の１３
５チまでの範囲をビーム径とする旨定義づけられている
。
／・２（喪だし・は自然対数の底）となゐ位置（２点）
を求め、この間の１−力信号数（フォト力ｌう１４の出
力・譬ルス数に対応）を求めれば、レーデ光のビーム径
２ ｒｏが得られる。なお、レーデ光のビーム径につい
ては、それがシングルモードの場合、レーデ光強度が最
大値の１７・２＝０．１３５すなわち最大光強度の１３
５チまでの範囲をビーム径とする旨定義づけられている
。
レーザ発振器１として比較的ビーム径の小さいＨ＠−Ｎ
・（ヘリウム−ネオン）レーザ発振器を使用した場合、
遮蔽板４の開口５をＨ＠−Ｎ・レーず光のビーム径に対
して充分小さくすれば、レーデ光強度分布のプロファイ
ルは、図示のごとくなだらかな曲線として正＃ａ：に得
られる。この−口５の直径は蛾小約２０μｍ１最大レー
デ・ビーム径の約１／ｌＯ楊度の範囲が適尚であり、こ
れより小さければ入力信号強度が弱くなって測定が−Ｌ
（８Ｎ比も悪くなるという問題が生じ、他方この範囲以
上になると正確なプロファイルが描けなくなるという問
題が生じる。
・（ヘリウム−ネオン）レーザ発振器を使用した場合、
遮蔽板４の開口５をＨ＠−Ｎ・レーず光のビーム径に対
して充分小さくすれば、レーデ光強度分布のプロファイ
ルは、図示のごとくなだらかな曲線として正＃ａ：に得
られる。この−口５の直径は蛾小約２０μｍ１最大レー
デ・ビーム径の約１／ｌＯ楊度の範囲が適尚であり、こ
れより小さければ入力信号強度が弱くなって測定が−Ｌ
（８Ｎ比も悪くなるという問題が生じ、他方この範囲以
上になると正確なプロファイルが描けなくなるという問
題が生じる。
また上記構成においては、レーデ光の出力強度が変動し
、第２の光検出器３′の出力強度が例えばａＥｌに変化
し九としても、＃！１の光検出！ＩＪの出力も同様にａ
）４１１Ｃ変るので、除算回路１ノにおいて、との質動
分は相殺されその出力には何ら影響を受けない。
、第２の光検出器３′の出力強度が例えばａＥｌに変化
し九としても、＃！１の光検出！ＩＪの出力も同様にａ
）４１１Ｃ変るので、除算回路１ノにおいて、との質動
分は相殺されその出力には何ら影響を受けない。
このようなビーム径測定装置によれば、レーデ光の出力
変動による悪影響を防止することができるから、より精
度の高いビーム径捌１ｊ定を行なうことができる。ｉ九
、唯−ｍｓｉ＋の遮蔽板と光検出器をともにレーデ光断
面方向に走査するものであるから、上述した従来技術に
比較し、構成も簡単であるばかシか＃Ｊ定操作も格段に
容易となり、確実でしかも迅速な測定を行なうことが可
能となる。その上レーデ光の強度分布プロファイルをも
正確に知ることができる。
変動による悪影響を防止することができるから、より精
度の高いビーム径捌１ｊ定を行なうことができる。ｉ九
、唯−ｍｓｉ＋の遮蔽板と光検出器をともにレーデ光断
面方向に走査するものであるから、上述した従来技術に
比較し、構成も簡単であるばかシか＃Ｊ定操作も格段に
容易となり、確実でしかも迅速な測定を行なうことが可
能となる。その上レーデ光の強度分布プロファイルをも
正確に知ることができる。
なお、本発明は上述し且つ図面に示す実施例にのみ限定
されることなく、その要旨を変更しないｔ！囲内で種々
変形して実施する仁とができる。
されることなく、その要旨を変更しないｔ！囲内で種々
変形して実施する仁とができる。
例えば、上記実施例ではＸ−Ｙ ＋レコー／１２に出力
され九し−デ横モードグロファイルから直接ビーム径を
求めるようにしたが、Ｘ−Ｙレコー／１２０入力情報か
らディジタル演算処理またはアナログ演算処理あるいは
これらの組合せによって自動的にビーム径を算出するよ
うにし、Ｘ−Ｙレコーダ１２のプロファイル出力と併せ
て、算出ビーム径を表示または紀碌させるようにしても
よい。
され九し−デ横モードグロファイルから直接ビーム径を
求めるようにしたが、Ｘ−Ｙレコー／１２０入力情報か
らディジタル演算処理またはアナログ演算処理あるいは
これらの組合せによって自動的にビーム径を算出するよ
うにし、Ｘ−Ｙレコーダ１２のプロファイル出力と併せ
て、算出ビーム径を表示または紀碌させるようにしても
よい。
また、同実施例では第２の光検出器３′とレーデ光遮蔽
板４とを一体的に移動走査させるようにしたが、光検出
器の受光向の検出範囲内にビーム径がおさまる場合には
レーデ光遮蔽板のみを移動走査させてもよい、ただし、
この場合、尤検出器受光向の位置による感度分布が問題
となるので、それを補正するか、感度の均一な範囲内で
のみ移動走査することが望ましい。
板４とを一体的に移動走査させるようにしたが、光検出
器の受光向の検出範囲内にビーム径がおさまる場合には
レーデ光遮蔽板のみを移動走査させてもよい、ただし、
この場合、尤検出器受光向の位置による感度分布が問題
となるので、それを補正するか、感度の均一な範囲内で
のみ移動走査することが望ましい。
もちろん、出力手段としてＸ−Ｙレコーダ以外の表示ま
たは記録手段を用いてもよく、検出器等の駆動走査手段
として上述した以外の構成を用いてもよい。 − 〔発明の効果〕 本発明によれば、簡単な構成でレーデ光の出力変動の影
響を受けずに容易にビーム径の正確な測定が行なえ、し
かもレーデ横モードのプロファイルを得ることも可能な
レーデ光のビーム径測定装置を提供することができる。
たは記録手段を用いてもよく、検出器等の駆動走査手段
として上述した以外の構成を用いてもよい。 − 〔発明の効果〕 本発明によれば、簡単な構成でレーデ光の出力変動の影
響を受けずに容易にビーム径の正確な測定が行なえ、し
かもレーデ横モードのプロファイルを得ることも可能な
レーデ光のビーム径測定装置を提供することができる。
第１図は本発明の一実施例の構成を示すプロ、り図、第
２図は同側におけるＸ−Ｙレコーダの出力を示す図であ
る。 １・・・レーデ発振器、２・・・ハーフ・ミラー、Ｓ・
・・第１の光検出器、３′・・・１［２の光検出器、４
・・・レーデ光遮蔽板、６・・・モータ、９．１０・・
・増−器、１１・・・除算回路、１２・・・Ｘ−Ｙレコ
ーダ、１３・・・チ、、）ぐ、１４・・・フォト中カプ
ラ。
２図は同側におけるＸ−Ｙレコーダの出力を示す図であ
る。 １・・・レーデ発振器、２・・・ハーフ・ミラー、Ｓ・
・・第１の光検出器、３′・・・１［２の光検出器、４
・・・レーデ光遮蔽板、６・・・モータ、９．１０・・
・増−器、１１・・・除算回路、１２・・・Ｘ−Ｙレコ
ーダ、１３・・・チ、、）ぐ、１４・・・フォト中カプ
ラ。
Claims (2)
- （１） 被測定レーザ光を２つに分岐するハーフミラ
ーと、このハーフミラ−で分岐されたレーデ光をそ、れ
ぞれ各別に受光する＃！１および第２の光検出器と、前
記第２の光検出器の受光部前面に配設され予定の透光部
を有してなるレーデ光遮蔽体と、この遮蔽体の透光ｆｌ
ｓをレーデ光のビーム方向に対して直角方向に移動走査
する走査手段と、前記第１と第２の光検出器の出力信号
の比を求める演算手段と、この演算手段の出力値を前記
走査手段の走査変位に対応させて表示または記録する出
力手段とを備えたことを特徴とするレーデ光のビーム径
測定装置。 - （２） レーデ光遮蔽体は、透光部を直径約２０ｍ〜
レーデビーム径の約１／１０程度としたことを特徴とす
る特許請求の範囲＠１項記載のレーデ光のビーム！＄１
３定！ｉｌ！置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2251082A JPS58139032A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | レ−ザ光のビ−ム径測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2251082A JPS58139032A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | レ−ザ光のビ−ム径測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58139032A true JPS58139032A (ja) | 1983-08-18 |
Family
ID=12084749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2251082A Pending JPS58139032A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | レ−ザ光のビ−ム径測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58139032A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2574542A1 (fr) * | 1984-12-12 | 1986-06-13 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif d'analyse d'un faisceau de particules continu permettant de visualiser les variations de la repartition energetique de ce faisceau en fonction du temps |
| US5587786A (en) * | 1995-02-23 | 1996-12-24 | Universite Laval | Apparatus for measuring a beam width D.sub.σx along a transverse direction of a laser beam and method thereof |
| CN106225697A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-14 | 无锡通用钢绳有限公司 | 一种手持式激光测径仪 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5666713A (en) * | 1979-11-05 | 1981-06-05 | Sanyo Electric Co Ltd | Measuring device of beam diameter of laser light |
-
1982
- 1982-02-15 JP JP2251082A patent/JPS58139032A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5666713A (en) * | 1979-11-05 | 1981-06-05 | Sanyo Electric Co Ltd | Measuring device of beam diameter of laser light |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2574542A1 (fr) * | 1984-12-12 | 1986-06-13 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif d'analyse d'un faisceau de particules continu permettant de visualiser les variations de la repartition energetique de ce faisceau en fonction du temps |
| US5587786A (en) * | 1995-02-23 | 1996-12-24 | Universite Laval | Apparatus for measuring a beam width D.sub.σx along a transverse direction of a laser beam and method thereof |
| CN106225697A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-14 | 无锡通用钢绳有限公司 | 一种手持式激光测径仪 |
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