JPS603529A - 光ビ−ム径の測定方法 - Google Patents
光ビ−ム径の測定方法Info
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- JPS603529A JPS603529A JP58111344A JP11134483A JPS603529A JP S603529 A JPS603529 A JP S603529A JP 58111344 A JP58111344 A JP 58111344A JP 11134483 A JP11134483 A JP 11134483A JP S603529 A JPS603529 A JP S603529A
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- knife
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- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 5
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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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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】
本発明は元ビーム径およびそのビームウェストの位置全
測定する測定方法に関するものである。
測定する測定方法に関するものである。
牛導体レーザなどによるレーザ光源の長足の進歩によシ
、レーザ元の利用が活発に行なわれるようになった。一
般に、レーザ元はその元の位相が整っているためレンズ
等によシ数μｍ径の微小スポットに集光することが可能
である。このレーザ元の微小なスポット全利用して元デ
ィスク、オーディオディスク等の高密度な記録・再生装
置全実現することができ、またそのスポットの高エネル
ギ全利用して金属の切断なども行なわれている。
、レーザ元の利用が活発に行なわれるようになった。一
般に、レーザ元はその元の位相が整っているためレンズ
等によシ数μｍ径の微小スポットに集光することが可能
である。このレーザ元の微小なスポット全利用して元デ
ィスク、オーディオディスク等の高密度な記録・再生装
置全実現することができ、またそのスポットの高エネル
ギ全利用して金属の切断なども行なわれている。
このようにレーザ元の微小スポット全利用するためには
、そのレーザビームのスポット径やそのビームウェスト
位置全精密に測定することが必要になる。なお、一般に
レーザビームの細くなった個所はスポットと称され、こ
のスポットのうちのビーム径の最小の個所はビームウェ
ストと称されている。
、そのレーザビームのスポット径やそのビームウェスト
位置全精密に測定することが必要になる。なお、一般に
レーザビームの細くなった個所はスポットと称され、こ
のスポットのうちのビーム径の最小の個所はビームウェ
ストと称されている。
第１図は従来用いられているレーザ元測定法の一例を示
す斜視図である。まず、レーザ元の元ビーム１の元軸と
直交する方向にナイフェツジ２を移動し、このナイフェ
ツジ２全透過する元ビーム１の光量を受光面３で測定す
る。このナイフェツジ２の移動距離と受光面３での光像
の変化量とからナイフェツジ２のある位置における元ビ
ームの形状およびその直径全知ることができる。また、
このナイフエツジ２全元軸と平行に移動させたとき、受
光面３におけるナイフェツジ２による影３′の長さはビ
ーム径が最小となるビームウェストの位置で最大となる
のでその位置全測定することによ）、そのビームウェス
トの位置を知ることができる。この方法によれば、ミク
ロンオーダの測定が可能である。しかし、この測定方法
によシ得られるビーム径は一方向の値であるため、その
ビームの２次元的な形状を把握するためにはナイフェツ
ジを異なる角度方向に移動してビーム径全測定すること
が必要である。このビームの元軸方向の位置全変化させ
ずにナイフェツジの角度を変えて移動するには高精度の
測定装置全必要とし、そのため複雑な測定装置となって
しまう欠点がある。
す斜視図である。まず、レーザ元の元ビーム１の元軸と
直交する方向にナイフェツジ２を移動し、このナイフェ
ツジ２全透過する元ビーム１の光量を受光面３で測定す
る。このナイフェツジ２の移動距離と受光面３での光像
の変化量とからナイフェツジ２のある位置における元ビ
ームの形状およびその直径全知ることができる。また、
このナイフエツジ２全元軸と平行に移動させたとき、受
光面３におけるナイフェツジ２による影３′の長さはビ
ーム径が最小となるビームウェストの位置で最大となる
のでその位置全測定することによ）、そのビームウェス
トの位置を知ることができる。この方法によれば、ミク
ロンオーダの測定が可能である。しかし、この測定方法
によシ得られるビーム径は一方向の値であるため、その
ビームの２次元的な形状を把握するためにはナイフェツ
ジを異なる角度方向に移動してビーム径全測定すること
が必要である。このビームの元軸方向の位置全変化させ
ずにナイフェツジの角度を変えて移動するには高精度の
測定装置全必要とし、そのため複雑な測定装置となって
しまう欠点がある。
このような元ビームの２次元的な形状全知る方法として
、第２図に示すような測定法も考えられている。すなわ
ち、元ビーム１のビームウェストにおけるスポット４全
、レンズ５．６より成る拡大元学系を用いて結像点７に
拡大結像する。この結像＝ｉＴＶカメラ８によシ観察す
ることによシ２次元のビーム形状？知ることができる。
、第２図に示すような測定法も考えられている。すなわ
ち、元ビーム１のビームウェストにおけるスポット４全
、レンズ５．６より成る拡大元学系を用いて結像点７に
拡大結像する。この結像＝ｉＴＶカメラ８によシ観察す
ることによシ２次元のビーム形状？知ることができる。
しかし、この測定方法では光学系による拡大特性を正確
に定めることは難しく、そのためビーム径やビームウェ
スト位置の絶対量を高精度にめることは困難である。
に定めることは難しく、そのためビーム径やビームウェ
スト位置の絶対量を高精度にめることは困難である。
本発明の目的は、このような欠点全除去し、２次元的な
ビーム形状やビームウェスト位置全正確にめることので
きる元ビーム径の測定方法を提供することにある。
ビーム形状やビームウェスト位置全正確にめることので
きる元ビーム径の測定方法を提供することにある。
本発明の元ビーム径の測定方法は、互に直交する二辺か
らなるナイフェツジを測定すべき元ビームの元軸に直交
して移動させ、このナイフェツジの二辺の各移動量と対
比して前記元ビームの受光面における前記ナイフェツジ
の二辺の影の各移動ｆｆｉ’に測定し、これら各移動量
の比率に対応して前記元ビームの径あるいはその最小径
の位置を測定 １すること全特徴とする。
らなるナイフェツジを測定すべき元ビームの元軸に直交
して移動させ、このナイフェツジの二辺の各移動量と対
比して前記元ビームの受光面における前記ナイフェツジ
の二辺の影の各移動ｆｆｉ’に測定し、これら各移動量
の比率に対応して前記元ビームの径あるいはその最小径
の位置を測定 １すること全特徴とする。
次に本発明全図面によシ詳細に説明する。
第３図は本発明の詳細な説明する斜視図である。この実
施例は、レーザ元の元ビーム１に対して互いに直交する
２辺１０．ｌｌｋ持つナイフェツジ９をその元ビーム１
の元軸に直交する方向に移動させ、そのナイフェツジ９
からの透過ビーム全党光面３で受ける。この場合、一度
のナイフェツジの移動に対して辺１０および１１によシ
異なる２方向のビーム形状全知ることができる。また、
ナイフェツジ９の移動方向と辺１０．１１のなす角が４
５度であれば、ナイフェツジの移動量に対して各辺１０
．１１の長さの変動量はＶ７倍となシ、直交する二方向
のナイフェツジ全同時に移動させたことになる。従って
、ナイフェツジ移動量と受光面３の透過光量の変化とか
ら二方向のビーム径が同時に得られることになる。
施例は、レーザ元の元ビーム１に対して互いに直交する
２辺１０．ｌｌｋ持つナイフェツジ９をその元ビーム１
の元軸に直交する方向に移動させ、そのナイフェツジ９
からの透過ビーム全党光面３で受ける。この場合、一度
のナイフェツジの移動に対して辺１０および１１によシ
異なる２方向のビーム形状全知ることができる。また、
ナイフェツジ９の移動方向と辺１０．１１のなす角が４
５度であれば、ナイフェツジの移動量に対して各辺１０
．１１の長さの変動量はＶ７倍となシ、直交する二方向
のナイフェツジ全同時に移動させたことになる。従って
、ナイフェツジ移動量と受光面３の透過光量の変化とか
ら二方向のビーム径が同時に得られることになる。
ビームウェスト位置の測定は、ナイフェツジ９で元ビー
ム１の元軸方向に移動させたとき、受光面３上でのその
ナイフェツジ２の影３′の長さは、最小のビーム径の得
られるビームウェストの位置で、最大となるのでその位
置全測定して定めるこ５− とができる。この場合、ナイフェツジ９の辺１０と１１
とで得られる方向について最小ビーム径の位置が異なれ
ばその位置間隔も精密にめることが可、能である。
ム１の元軸方向に移動させたとき、受光面３上でのその
ナイフェツジ２の影３′の長さは、最小のビーム径の得
られるビームウェストの位置で、最大となるのでその位
置全測定して定めるこ５− とができる。この場合、ナイフェツジ９の辺１０と１１
とで得られる方向について最小ビーム径の位置が異なれ
ばその位置間隔も精密にめることが可、能である。
また、半導体レーザ’ｔｉ源として用いる場合には、直
交する２方向でビーム径の最小となるビームウェスト位
置の異なる非点収差と呼ばれる現象が存在することが知
られているが、本実施例の測定方法音用いることにより
、この非点収差全比較的簡単にめることが可能となる。
交する２方向でビーム径の最小となるビームウェスト位
置の異なる非点収差と呼ばれる現象が存在することが知
られているが、本実施例の測定方法音用いることにより
、この非点収差全比較的簡単にめることが可能となる。
第４図は本発明の実施例によシ測定装置を構成した構成
図である。この装置は、ナイフェツジ９金加振器１２に
よりｔビーム１と直交する方向に振動させるものである
。ここで、１６は受光器、１５はオシロスコープ等の処
理装置、１４は存置プループや半導体レーザの自己結合
によるスクープ現象などを用いてナイフェツジの微小変
位量の検出する検出器ＩＩ、１３はナイフェツジを元軸
方向に移動する微動器である。この実施例は、受光器１
６から出力される透過光量および変位検出器６− １４から測定されるナイフェツジ変位量をオシロスコー
プ等の処理装置１５で処理することによシ、直交する２
方向のビーム径（形状）およびビームウェストの位置を
めることができる。
図である。この装置は、ナイフェツジ９金加振器１２に
よりｔビーム１と直交する方向に振動させるものである
。ここで、１６は受光器、１５はオシロスコープ等の処
理装置、１４は存置プループや半導体レーザの自己結合
によるスクープ現象などを用いてナイフェツジの微小変
位量の検出する検出器ＩＩ、１３はナイフェツジを元軸
方向に移動する微動器である。この実施例は、受光器１
６から出力される透過光量および変位検出器６− １４から測定されるナイフェツジ変位量をオシロスコー
プ等の処理装置１５で処理することによシ、直交する２
方向のビーム径（形状）およびビームウェストの位置を
めることができる。
以上説明したように、本発明によれば、元ビーム径、ビ
ームウェスト位置の異なる方向における値全比較的容易
に精度よくめることが可能となる。
ームウェスト位置の異なる方向における値全比較的容易
に精度よくめることが可能となる。
第１図および第２図は従来のビーム径およびビームウェ
スト位置の測定法を示す斜視図および側面図、第３図は
本発明の詳細な説明する斜視図、第４図は本発明の実施
例を用いた装置の構成図である。図において ｌ・・・・・・元ビーム、２・・・・・・ナイフェツジ
、３・・・・・・受光面、４・・・・・・ビームウェス
ト位置、５．６−・・・・・レンズ、７・・・・−・結
像点、８・・・・・・ＴＶカメラ、９・・・・・・ナイ
フェツジ、１０．１１−・・・・・ナイフェツジの辺、
１２・・・・・・加振器、１３・・・・・・微動器、１
４・・・−・・微小変位検出器、１５・・・・・・オシ
ロスコープ、１６・・・・・・光検出器、 である。 茅 １ 図 峯２１ｆｌ 導３ 回 豫４何
スト位置の測定法を示す斜視図および側面図、第３図は
本発明の詳細な説明する斜視図、第４図は本発明の実施
例を用いた装置の構成図である。図において ｌ・・・・・・元ビーム、２・・・・・・ナイフェツジ
、３・・・・・・受光面、４・・・・・・ビームウェス
ト位置、５．６−・・・・・レンズ、７・・・・−・結
像点、８・・・・・・ＴＶカメラ、９・・・・・・ナイ
フェツジ、１０．１１−・・・・・ナイフェツジの辺、
１２・・・・・・加振器、１３・・・・・・微動器、１
４・・・−・・微小変位検出器、１５・・・・・・オシ
ロスコープ、１６・・・・・・光検出器、 である。 茅 １ 図 峯２１ｆｌ 導３ 回 豫４何
Claims (1)
- 互に直交する二辺からなるナイフェツジ全測定すべき元
ビームの元軸に直交して移動させ、このナイフェツジの
二辺の各移動量と対比して前記元ビームの受光面におけ
る前記ナイフェツジの二辺の影の各移動量全測定し、こ
れら各移動量の比率に対厄して前記元ビームの径あるい
はその最小径の位置全測定することを特徴とする元ビー
ム径の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58111344A JPS603529A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 光ビ−ム径の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58111344A JPS603529A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 光ビ−ム径の測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS603529A true JPS603529A (ja) | 1985-01-09 |
Family
ID=14558812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58111344A Pending JPS603529A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 光ビ−ム径の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS603529A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61201749U (ja) * | 1985-06-07 | 1986-12-18 | ||
| JPH03148022A (ja) * | 1989-11-02 | 1991-06-24 | Natl Aerospace Lab | レーザビーム特性の測定方法 |
| JPH0442319U (ja) * | 1990-08-09 | 1992-04-10 | ||
| DE102004030607A1 (de) * | 2004-06-24 | 2006-02-02 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Vermessen des Strahlprofils eines Laserstrahls, Laserbearbeitungsmaschine |
| JP2017040947A (ja) * | 2010-11-09 | 2017-02-23 | ケーエルエー−テンカー コーポレイション | 非線形光学結晶中の結晶位置寿命の測定 |
| DE102017201794A1 (de) | 2017-02-06 | 2018-08-09 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Prüfvorrichtung zur Bestimmung einer Strahllage eines Lichtstrahls |
-
1983
- 1983-06-21 JP JP58111344A patent/JPS603529A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61201749U (ja) * | 1985-06-07 | 1986-12-18 | ||
| JPH0314276Y2 (ja) * | 1985-06-07 | 1991-03-29 | ||
| JPH03148022A (ja) * | 1989-11-02 | 1991-06-24 | Natl Aerospace Lab | レーザビーム特性の測定方法 |
| JPH0442319U (ja) * | 1990-08-09 | 1992-04-10 | ||
| DE102004030607A1 (de) * | 2004-06-24 | 2006-02-02 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Vermessen des Strahlprofils eines Laserstrahls, Laserbearbeitungsmaschine |
| JP2017040947A (ja) * | 2010-11-09 | 2017-02-23 | ケーエルエー−テンカー コーポレイション | 非線形光学結晶中の結晶位置寿命の測定 |
| DE102017201794A1 (de) | 2017-02-06 | 2018-08-09 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Prüfvorrichtung zur Bestimmung einer Strahllage eines Lichtstrahls |
| DE102017201794B4 (de) * | 2017-02-06 | 2019-11-07 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Prüfvorrichtung als Bestandteil eines Reflektometers zur Bestimmung einer Strahllage eines Lichtstrahls |
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