JPS629229A

JPS629229A - レ−ザパワ−メ−タ

Info

Publication number: JPS629229A
Application number: JP14773785A
Authority: JP
Inventors: Hideo Masuda; 増田　秀雄
Original assignee: SPC Electronics Corp
Current assignee: SPC Electronics Corp
Priority date: 1985-07-05
Filing date: 1985-07-05
Publication date: 1987-01-17
Also published as: JPH055289B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はレーザパワーメータに関するものである。

（従来技術）従来のレーザパワーメータは、第３図及び第４−に示す
ように、金属製の熱伝導性基板１の一方の面の中央に黒
化吸収膜２が設けられ、該熱伝導性基板１の反対側の面
には黒化吸収膜２の外側に位首゛ケるようにしてリング
状に熱電対３が設けられ、更にその外側には冷却器４が
設けられてセン沓す一部５が構成された構造になってい
た。

このようなセンサ一部５をもつレーザパワーメータは、
測定すべきレーザ光が黒化吸収膜２に入射されると、熱
エネルギーに変換され、ぞの熱エネルギーは！、１板１
の径方向に伝達され、冷却器４ｒ冷ＩＪＩされる。この
解き、基板１に配設されている熱電対３の温接点部の湿
度上Ｒはレーザ光のパワーに比例り°るので、これが増
幅鼎で増幅されてレーザパワーとして表示される。

この１０の熱伝導性基板１の温度分布を第５図に示１゛
ｏ第５図はレーず光のパワー密度がガウシアンの場合で
あって、横軸は基板１上の位置（中心部Ｏ１冷７Ｊ１部
Ｒ１）、縦軸は温度を示す。図より、中心部Ｏ付近では
急激に高温になっていることがわかる。中心部０　（Ｊ
近の温度は、レーザパワーに比例し、基板１の熱伝導率
と厚さに反比例する。

それ故、大出力の測定には熱伝導率が大きく、厚い基板
１を使用しなければならない。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、熱伝導性基板１はその材料にも制限があ
り、厚さも無制限に大きくすることはできない問題点が
ある。また、ハイパワーを冷却器４で安定に冷却する際
に、電気的出力に影響を与えないようにする点でも困難
がある。更に、ハイパワーになると、黒化吸収膜２の厚
さ方向でも温度差が大きくなり、黒化吸収膜２の表面温
度は基板１の温度上昇よりも高温になり、黒化吸収膜２
を１焼する危険がある。

本発明の目的は、冷却を容易にし、ハイパワーでも支障
なく測定を行えるレーザパワーメータを提供することに
ある。

（問題点を解決するための手段）上記の目的を達成するための本発明の構成を、実施例に
対応Ｊる第１図及び第２図を参照して説明りると、本発
明ｔまレーザ光６が透過又は反射する透光性又は光反射
性の光学素子７の周辺部に熱電対３が設（プられ、更に
その外側に冷７ＪＩ器４が設【）られていることを特徴
とするものである。

（作用）このＪ、う４１センリ゛一部５によれば、測定すべきシ
ー１Ｆ光６は従来のセンサ一部とは違って光学素子７を
透過又は反射し、その一部が該光学素子７に吸収されて
熱エネルギーとなり、該熱エネルギーは光学素子７を冷
却器４の方向へ伝達され、その過程で熱電対３で検出さ
れる。

（実施例）以下本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明づ°る
。第１図は本発明の一実施例を示したものである。本実
施例では、レーザ光６が透過する平板状の透光性光学素
子７の周辺部に熱電対３が接谷等により取り付けられて
設りられ、更にその外側には冷却器４が設けられてセン
サ一部５が構成されている。熱電対３から出力されるレ
ーザパワーに比例した電気信号は、増幅器８で増幅され
て表示部９で表示されるようになっている。光学素子７
を通過したレーザ光６は危険なので吸収器１０の黒化吸
収膜１１で吸収され、冷却ジｔｌケット１２で冷却され
るようになっている。

このようなレーザパワーメータにおいては、測定すべき
レーザ光６は光学素子７に直角に入射されて該光学素子
７を透過し、その一部が光学素子７で吸収されて熱エネ
ルギーになり、光学素子７の周辺部側に伝達され、冷却
器４で冷ｕ１される。

この伝熱の際に生ずる温度勾配を光学素子７の周辺部に
配置されて熱電対３で検出すれば、光学素子７で吸収さ
れた熱エネルギーは透過したレーザパワーに比例し、温
度勾配は熱流に比例するので、結局、熱電対３からは通
過レーザパワーに比例した電気信号が取り出されること
になる。この電気信号が増幅器８で増幅され、表示部９
で表示される。光学素子７を通過したレーザ光６は、黒
化吸収膜１１で吸収され、冷却ジャケット１２で冷却さ
れるが、ここではパワー検出とは無関係なので、冷却ジ
ャケッ゛ト１２としては十分に厚い金属材料を使用する
ことができ、自由に冷却することができる。

第２図は本発明の他の実施例を示したものである。本実
施例は、レーデ加工機のレーザパワー測定に本発明を適
用した例を示したものである。即ち、本実施例では、レ
ーザ加工機の集束レンズをレーザパワーメータの光学素
子７として兼用し、冷却器４はレーＩＪ”加工機の光学
筒１３の先端に設番プた例を示したものである。

このようにすると、レーデ加工作業中のレーザパワーの
測定が同時に行えるようになる。

ただし、この場合、集束レンズが短焦点レンズの場合に
、レーザビーム径が大きく変化すると誤差が人きくなる
ので、長焦点レンズか、測定用の平板状ぐ透光性の光学
素子を使って測定を行うことが好ましい。

また、レンズよりなる光学素子７を用いた場合には、熱
電対３はレンズに直接取り付（）ても、或いは第２図に
示すようにレンズに他の材料７Ａを密性させて、その材
Ｆ４７八に取り付けてもよい。

上記実施例では、光学素子７として透光性の光学素子を
用いた例について示したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、反射鏡を光学素子７として用い、その周
辺部に熱電対３及び冷却器４を設けてセンサ一部５を構
成することもできる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明ではレーザ光が透過又は反
射する透光性又は光反射性の光学素子の周辺部に熱雷対
及び冷却器を設けてセンサ一部を構成したので、従来の
センサ一部とは違って、はとんどのレーザ光は該光学素
子を通過又は反射するようになり、その一部が該光学素
子に吸収されて熱エネルギーになり、この熱エネルギー
は通過したレーザパワーに比例するので、熱雷対で検出
することによりレーザパワー測定を行うことが、できる
。特に本発明のように、レーザ光を通過又は反射させる
ようにしてそのパワーの測定を行うようにすると、作業
中にレーザパワーの測定も行えるようになり、また光学
素子に吸収される熱エネルギ〜は僅かなのでその冷却も
容易に行うことができ、且つハイパワーの測定でも容易
に行える利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るレーザパワーメータの一実施例の
縦断面図、第２図は本発明の他の実施例の縦断面図、第
３図及び第４図は従来のし〜ザパワーメータの縦断面図
及び正面図、第５図は従来のセンサ一部における熱伝導
性基板の温度分布図である。３・・・熱電対、４・・・冷却器、５・・・センサ一部
、６・・・し〜ザ光、７・・・光学素子、８・・・増幅
器、９・・・表示部。図面の浄書（内ｄに変更なし）第３副　　　　　茅４０＄５躬 ′ｆ！！、柩善柱基板上の仇里− 手続補正書目式）昭和６０年１１月　５日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）レーザ光が透過または反射する透光性又は光反射
性の光学素子の周辺部に熱電対が設けられ、更にその外
側に冷却器が設けられてセンサー部が構成されているこ
とを特徴とするレーザパワーメータ。
（２）前記光学素子がレンズである特許請求の範囲第１
項に記載のレーザパワーメータ。
（３）前記光学索子が反射鏡である特許請求の範囲第１
項に記載のレーザパワーメータ。