JPS6244720B2 - - Google Patents
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- JPS6244720B2 JPS6244720B2 JP53138687A JP13868778A JPS6244720B2 JP S6244720 B2 JPS6244720 B2 JP S6244720B2 JP 53138687 A JP53138687 A JP 53138687A JP 13868778 A JP13868778 A JP 13868778A JP S6244720 B2 JPS6244720 B2 JP S6244720B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はスペーシヤルフイルタ装置に関し、特
に高出力固体レーザシステムにおけるビームブレ
ークアツプ（Beam break―up）現象に起因する
レーザビームの質の劣化を防止する真空スペーシ
ヤルフイルタ装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a spatial filter device, and in particular to a vacuum spatial filter device for preventing deterioration of laser beam quality caused by beam break-up phenomenon in a high-power solid-state laser system. Regarding.
従来、この種の実空スペーシヤルフイルタ装置
はピンホールの調整に多大の時間を要するととも
に自動化の点でも困難であつた。この種の真空ス
ペーシヤルフイルタを必要とする高出力固体レー
ザ装置のレーザ素子には通常レーザ活性媒質をド
ープしたガラスが使用されている。 Conventionally, this type of real-air spatial filter device requires a great deal of time to adjust the pinholes and is difficult to automate. Glass doped with a laser active medium is usually used in a laser element of a high-power solid-state laser device that requires this type of vacuum spatial filter.
一般にガラスの熱伝導率は小さいため、TW
（1012W）クラスの高出力ガラスレーザシステム
では繰り返し動作可能な回数が数時間に１回程度
に限られているのが現状である。このため、ピン
ホールの調整にはアライメント専用の連続動作可
能な小出力レーザが使用されてきた。 Since the thermal conductivity of glass is generally low, TW
Currently, high-power glass laser systems in the (10 12 W) class can only operate repeatedly once every few hours. For this reason, a low-output laser that can operate continuously and is dedicated to alignment has been used for pinhole adjustment.
ところが、レーザ媒質の非線型屈折率が大きい
ため、小出力のアライメントレーザと高出力パル
スレーザとではスペーシヤルフイルタのピンホー
ル面におけるレーザビームのスポツト径が大巾に
異なるという事態が発生する。 However, since the nonlinear refractive index of the laser medium is large, a situation occurs in which the spot diameter of the laser beam on the pinhole surface of the spatial filter differs greatly between a low-power alignment laser and a high-power pulse laser.
このため高出力パルスレーザのスポツト径に対
応したピンホールは連続動作レーザのスポツト径
に比し、はるかに大きくなる。従つてアライメン
トレーザによつて、ピンホールをビームスポツト
の中心に調整することが困難であるという欠点が
あつた。 Therefore, the pinhole corresponding to the spot diameter of a high-power pulsed laser becomes much larger than the spot diameter of a continuous operation laser. Therefore, there is a drawback that it is difficult to adjust the pinhole to the center of the beam spot using an alignment laser.
本発明の目的は上記欠点を解決し、ピンホール
の調整が容易で且つ自動化可能な真空スペーシヤ
ルフイルタ装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks and to provide a vacuum spatial filter device in which pinhole adjustment is easy and can be automated.
本発明の主なる構成は共に凸レンズにより構成
される逆望遠式光学系と両凸レンズの共焦点位置
に配置されたピンホール調整機構と真空ポンプか
ら成り、前記ピンホール調整機構は同一円周上に
配列された３種類以上のピンホールを具備するタ
ーレツト機構とそのＸ、Ｙ微動機構を備えてい
る。 The main structure of the present invention consists of an inverted telephoto optical system composed of convex lenses, a pinhole adjustment mechanism placed at the confocal position of a biconvex lens, and a vacuum pump, and the pinhole adjustment mechanism is arranged on the same circumference. It is equipped with a turret mechanism having three or more types of pinholes arranged and its X and Y fine movement mechanisms.
次に本発明の実施例を図面について詳細に説明
する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図は本発明の１実施例の概略の構成を示
す。入射レーザビーム１は第１対物レンズ２によ
り集束されて、ピンホール調整機構３により駆動
されるターレツト板４のピンホールを通過し、第
２対物レンズ５により再び平行光束となつて射出
される。第１対物レンズ２により集束された高出
力レーザビームによりエアブレークダウンを発生
することを防止するため、真空ポンプ６により、
スペーシヤルフイルタ７の内部は高真空に維持さ
れる。荒引バルブ８は荒引ポンプ（図示せず）に
より排気したあと封止され、荒引ポンプは切り離
されて以後は真空ポンプ６のみで高真空を維持す
る。 FIG. 1 shows a schematic configuration of an embodiment of the present invention. The incident laser beam 1 is focused by a first objective lens 2, passes through a pinhole in a turret plate 4 driven by a pinhole adjustment mechanism 3, and is emitted again as a parallel beam by a second objective lens 5. In order to prevent air breakdown from occurring due to the high-power laser beam focused by the first objective lens 2, the vacuum pump 6
The interior of the spatial filter 7 is maintained at a high vacuum. The roughing valve 8 is sealed after being evacuated by a roughing pump (not shown), the roughing pump is disconnected, and the high vacuum is maintained only by the vacuum pump 6 thereafter.
通常この真空ポンプ６には小型のイオンポンプ
が使用される。 Usually, a small ion pump is used as the vacuum pump 6.
第２図は、本発明の１実施例のターレツト板４
に配列された３種のピンホールの詳細を示す。 FIG. 2 shows a turret plate 4 according to an embodiment of the present invention.
Details of the three types of pinholes arranged in the figure are shown.
第１ピンホール９はアライメント用の連続動作
レーザ光が第１対物レンズ２により集束された最
小散乱円径に対応した数10μｍの内径のダイヤモ
ンドないしは超硬金属からなつている。第２ピン
ホール１０〜１５は高出力パルスレーザの高周波
の空間周波数成分を除去するための本来のスペー
シヤルフイルタとして機能するためのピンホール
であつて、その直径は通常10〜600μｍ程度であ
る。第２ピンホールの材質は第１対物レンズ同様
ダイヤモンドないしは超硬金属が使用される。複
数個の第２ピンホールを使用するのは、高出力レ
ーザビームによりピンホールが徐々に損傷される
ため、スペアとしての交換を容易にするためであ
る。 The first pinhole 9 is made of diamond or cemented carbide and has an inner diameter of several tens of micrometers corresponding to the minimum scattering circle diameter on which the continuously operating laser beam for alignment is focused by the first objective lens 2. The second pinholes 10 to 15 are pinholes that function as an original spatial filter for removing high-frequency spatial frequency components of the high-power pulsed laser, and their diameters are usually about 10 to 600 μm. As with the first objective lens, the second pinhole is made of diamond or cemented carbide. The reason why a plurality of second pinholes are used is to facilitate replacement as a spare since the pinholes are gradually damaged by the high-power laser beam.
第３のピンホール１６はアライメント用のレー
ザビームを素通して使用するもので、アライメン
トが不完全な状態でもレーザ・ビームを完全に通
過させるために使用する。 The third pinhole 16 is used to allow the laser beam for alignment to pass through, and is used to allow the laser beam to pass through completely even when the alignment is incomplete.
本発明は以上説明したように、真空スペーシヤ
ルフイルタ装置のピンホール調整・機構のターレ
ツト板に３種のピンホールを配列することにより
次の効果が得られる。 As described above, the present invention provides the following effects by arranging three types of pinholes on the turret plate of the pinhole adjustment mechanism of the vacuum spatial filter device.
即ち、第１のピンホールを光軸と垂直な平面内
で約±５mm程度掃引することにより、精密にアラ
イメントレーザ光が第１ピンホールを通過するよ
うにピンホール調整機構により設定できる。しか
る後、ターレツト機構によりターレツト板を回転
させ第１のピンホールが以前にあつた位置に精密
に設定することが可能である。従つて、アライメ
ントレーザ光の最小散乱円径に比し、はるかに直
径の大きい第２のピンホールの中心がアライメン
トレーザ光のスポツトの中心に一致するように設
定できる。第３のピンホールは複数個のスペーシ
ヤルフイルタ装置を直列に配置し、ピンホールの
アライメントをする際に極めて有用である。上述
のピンホール調整機構は手動、遠隔操作ないし全
自動化が実施できることは言をまたない。 That is, by sweeping the first pinhole within a plane perpendicular to the optical axis by approximately ±5 mm, the pinhole adjustment mechanism can be used to precisely set the alignment laser beam to pass through the first pinhole. Thereafter, the turret mechanism allows the turret plate to be rotated to precisely set the first pinhole in the position previously located. Therefore, the center of the second pinhole, which has a much larger diameter than the minimum scattering circle diameter of the alignment laser beam, can be set to coincide with the center of the spot of the alignment laser beam. The third pinhole is extremely useful when arranging multiple spatial filter devices in series and aligning the pinholes. Needless to say, the pinhole adjustment mechanism described above can be operated manually, remotely, or fully automatically.
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２
図は第１図に示したターレツト板の詳細図であ
る。
１……入射レーザビーム、２……第一対物レン
ズ、３……ピンホール調整機構、４……ターレツ
ト板、５……第２対物レンズ、６……真空ポン
プ、７……スペーシヤルフイルタ装置、８……荒
引バルブ、９……第１ピンホール、１０〜１５…
…第２ピンホール、１６……第３ピンホール。
FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a detailed view of the turret plate shown in FIG. 1. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Incident laser beam, 2... First objective lens, 3... Pinhole adjustment mechanism, 4... Turret plate, 5... Second objective lens, 6... Vacuum pump, 7... Spatial filter device , 8...Roughing valve, 9...First pinhole, 10-15...
...Second pinhole, 16...Third pinhole.
Claims (1)
ンズにより構成される逆望遠式光学系と：前記第
１対物レンズと第２対物レンズの共焦点位置に配
置されたピンホール調整機構と：真空ポンプとを
備え、前記ピンホール調整機構は、同一円周上に
配列され、その直径が連続動作レーザ光の第１対
物レンズによる最小散乱円径に対応した第１のピ
ンホールとその直径が高出力パルス動作レーザ光
の第１対物レンズによる最小散乱円径に対応し高
周波の空間周波数成分を除去する如く選ばれた少
くとも１個の第２のピンホールとその直径が第２
のピンホールに比べ充分大きい第３のピンホール
を具備するターレツト機構と、このターレツト機
構を光軸と垂直な断面内で微動させるＸ、Ｙ微動
機構を備えたことを特徴とするスペーシヤルフイ
ルタ装置。1: an inverted telephoto optical system in which the first objective lens and the second objective lens are both convex lenses; a pinhole adjustment mechanism disposed at the confocal position of the first objective lens and the second objective lens; and: a vacuum pump. The pinhole adjustment mechanism includes first pinholes arranged on the same circumference and whose diameter corresponds to the minimum scattering circle diameter of the continuous operation laser beam by the first objective lens; at least one second pinhole selected to correspond to the minimum scattering circle diameter of the pulsed laser beam by the first objective lens and to remove high-frequency spatial frequency components;
A spatial filter device comprising: a turret mechanism having a third pinhole that is sufficiently larger than the pinhole of .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13868778A JPS5565921A (en) | 1978-11-10 | 1978-11-10 | Special filter device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13868778A JPS5565921A (en) | 1978-11-10 | 1978-11-10 | Special filter device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5565921A JPS5565921A (en) | 1980-05-17 |
| JPS6244720B2 true JPS6244720B2 (en) | 1987-09-22 |
Family
ID=15227753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13868778A Granted JPS5565921A (en) | 1978-11-10 | 1978-11-10 | Special filter device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5565921A (en) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS5931256U (en) * | 1982-08-23 | 1984-02-27 | 株式会社東芝 | gas laser equipment |
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| JPS59135786A (en) * | 1983-01-25 | 1984-08-04 | Mitsubishi Electric Corp | Changeover device for mode of laser oscillator |
| JPS60160189A (en) * | 1984-01-31 | 1985-08-21 | Mochida Pharmaceut Co Ltd | Laser oscillator of mode change-over type |
| JPS60160188A (en) * | 1984-01-31 | 1985-08-21 | Mochida Pharmaceut Co Ltd | Laser oscillation tube of mode change-over type |
| FR2698961B3 (en) * | 1992-12-03 | 1995-02-17 | Bhm Ste Civile Rech | Device emitting a laser beam capable of serving as a level. |
| US6330301B1 (en) * | 1999-12-17 | 2001-12-11 | Osmic, Inc. | Optical scheme for high flux low-background two-dimensional small angle x-ray scattering |
-
1978
- 1978-11-10 JP JP13868778A patent/JPS5565921A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5565921A (en) | 1980-05-17 |
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