JPS6322079B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6322079B2 JPS6322079B2 JP55083300A JP8330080A JPS6322079B2 JP S6322079 B2 JPS6322079 B2 JP S6322079B2 JP 55083300 A JP55083300 A JP 55083300A JP 8330080 A JP8330080 A JP 8330080A JP S6322079 B2 JPS6322079 B2 JP S6322079B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- laser
- resonator
- beam splitter
- reflected
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 11
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000000306 recurrent effect Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
- H01S3/0064—Anti-reflection devices, e.g. optical isolaters
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4207—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms with optical elements reducing the sensitivity to optical feedback
- G02B6/4208—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms with optical elements reducing the sensitivity to optical feedback using non-reciprocal elements or birefringent plates, i.e. quasi-isolators
- G02B6/4209—Optical features
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、レーザ装置の改良に関する。
一般に、レーザ装置はレーザ加工、光記録など
の光源として広く用いられているが、その場合、
レーザ光を照射する対象物の反射率が高いときに
その反射による光エネルギの損失が大きな問題に
なつている。
の光源として広く用いられているが、その場合、
レーザ光を照射する対象物の反射率が高いときに
その反射による光エネルギの損失が大きな問題に
なつている。
第１図はこの種の従来におけるレーザ装置を示
すもので、半導体レーザ本体１における共振器２
の端面から出射されるレーザ光がコリメータレン
ズ３および集光レンズ４を介して対象物５の表面
上に高エネルギ密度に変換されたスポツト光とし
て照射されるように構成されている。このように
構成されたレーザ装置にあつて、いま、対象物５
として例えば基板５１上に金属薄膜５２が形成さ
れたものを使用し、レーザ光をそれに照射して溶
融、蒸発などを適宜なしてIC配線を行なわせる
ような場合、その金属薄膜５２の反射率が通常80
％以上あるためそれに照射されるレーザ光の大部
分が反射されてしまい、金属薄膜５２に吸収され
る光エネルギが減少して効率が非常に悪いものに
なつてしまつている。なお、その際、対象物５か
らの反射光が同一の光学路を通して半導体レーザ
本体１に帰還されて多少の光増幅作用をともなう
が、その共振器２の端面部分がその反射光のエネ
ルギを吸収して加熱され、それが溶融して破壊さ
れてしまうおそれがあり、そのため共振器２の端
面で許容される反射光のエネルギ強度によつてそ
の出力が制限を受けてしまうという問題がある。
すもので、半導体レーザ本体１における共振器２
の端面から出射されるレーザ光がコリメータレン
ズ３および集光レンズ４を介して対象物５の表面
上に高エネルギ密度に変換されたスポツト光とし
て照射されるように構成されている。このように
構成されたレーザ装置にあつて、いま、対象物５
として例えば基板５１上に金属薄膜５２が形成さ
れたものを使用し、レーザ光をそれに照射して溶
融、蒸発などを適宜なしてIC配線を行なわせる
ような場合、その金属薄膜５２の反射率が通常80
％以上あるためそれに照射されるレーザ光の大部
分が反射されてしまい、金属薄膜５２に吸収され
る光エネルギが減少して効率が非常に悪いものに
なつてしまつている。なお、その際、対象物５か
らの反射光が同一の光学路を通して半導体レーザ
本体１に帰還されて多少の光増幅作用をともなう
が、その共振器２の端面部分がその反射光のエネ
ルギを吸収して加熱され、それが溶融して破壊さ
れてしまうおそれがあり、そのため共振器２の端
面で許容される反射光のエネルギ強度によつてそ
の出力が制限を受けてしまうという問題がある。
また、従来、第２図に示すように、レンズ３，
４の間に光アイソレータが形成されるように偏光
ビームスプリツタ６および1/4波長板７を配設し、
レーザ光の直線偏光性を利用して、対象物５から
の反射光をそのビームスプリツタ６で全反射させ
てそれが半導体レーザ本体１に帰還しないように
構成されたレーザ装置が考えられている。しか
し、このような構成によるものでは、対象物５に
よつて反射されたレーザ光が完全な損失となつて
しまうという欠点がある。
４の間に光アイソレータが形成されるように偏光
ビームスプリツタ６および1/4波長板７を配設し、
レーザ光の直線偏光性を利用して、対象物５から
の反射光をそのビームスプリツタ６で全反射させ
てそれが半導体レーザ本体１に帰還しないように
構成されたレーザ装置が考えられている。しか
し、このような構成によるものでは、対象物５に
よつて反射されたレーザ光が完全な損失となつて
しまうという欠点がある。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、
反射率の高い対象物にあつてもそれに充分な光エ
ネルギを供給することができるように、効率良く
それにレーザ光を照射させることができるように
した構造簡単なレーザ装置を提供するものであ
る。
反射率の高い対象物にあつてもそれに充分な光エ
ネルギを供給することができるように、効率良く
それにレーザ光を照射させることができるように
した構造簡単なレーザ装置を提供するものであ
る。
以下、添付図面を参照して本発明の一実施例に
ついて詳述する。
ついて詳述する。
本発明によるレーザ装置にあつては、第３図に
示すように、半導体レーザ本体１と、その出力光
を平行光に変換させるコリメータレンズ３および
平行光を集光させて対象物５上に照射させる集光
レンズ４と、これらのレンズ３，４間に光アイソ
レータが形成されるように設けられた偏光ビーム
スプリツタ６および1/4波長板７と、そのビーム
スプリツタ６の反射側に設けられた平面ミラー８
とによつて構成されている（図ではその平面ミラ
ー８とビームスプリツタ６とが一体化されたもの
を示している）。
示すように、半導体レーザ本体１と、その出力光
を平行光に変換させるコリメータレンズ３および
平行光を集光させて対象物５上に照射させる集光
レンズ４と、これらのレンズ３，４間に光アイソ
レータが形成されるように設けられた偏光ビーム
スプリツタ６および1/4波長板７と、そのビーム
スプリツタ６の反射側に設けられた平面ミラー８
とによつて構成されている（図ではその平面ミラ
ー８とビームスプリツタ６とが一体化されたもの
を示している）。
このように構成された本発明によるレーザ装置
の動作について、以下説明をする。
の動作について、以下説明をする。
半導体レーザ本体１から出射された直線偏光に
よるレーザ光がコリメータレンズ３を通つて偏光
ビームスプリツタ６に平行入射するが、その際レ
ーザ光が偏光ビームスプリツタを透過することが
できるようにその偏光面を合致させているためそ
のまま透過し、1/4波長板７および集光レンズ４
を通つて対象物５上にスポツト光となつて照射さ
れる。対象物５の表面からの反射光がレンズ４を
通して1/4波長板７に送られ、そこで偏光面が90゜
回転された直線偏光による光が偏光ビームスプリ
ツタ６によつて全反射されることになる。そのビ
ームスプリツタ６によつて全反射された光が平面
ミラー８によつて反射され、その再帰光が偏光ビ
ームスプリツタ６によつて全反射されて1/4波長
板７および集光レンズ４を通つて再び対象物５上
にスポツト光となつて照射される。その再照射に
よる対象物５からの反射光がレンズ４および1/4
波長板７を通つて偏光面がさらに90゜回転した直
線偏光による光となつて、今度は偏光ビームスプ
リツタ６をそのまま透過してレンズ３を介して半
導体レーザ本体１に帰還される。
よるレーザ光がコリメータレンズ３を通つて偏光
ビームスプリツタ６に平行入射するが、その際レ
ーザ光が偏光ビームスプリツタを透過することが
できるようにその偏光面を合致させているためそ
のまま透過し、1/4波長板７および集光レンズ４
を通つて対象物５上にスポツト光となつて照射さ
れる。対象物５の表面からの反射光がレンズ４を
通して1/4波長板７に送られ、そこで偏光面が90゜
回転された直線偏光による光が偏光ビームスプリ
ツタ６によつて全反射されることになる。そのビ
ームスプリツタ６によつて全反射された光が平面
ミラー８によつて反射され、その再帰光が偏光ビ
ームスプリツタ６によつて全反射されて1/4波長
板７および集光レンズ４を通つて再び対象物５上
にスポツト光となつて照射される。その再照射に
よる対象物５からの反射光がレンズ４および1/4
波長板７を通つて偏光面がさらに90゜回転した直
線偏光による光となつて、今度は偏光ビームスプ
リツタ６をそのまま透過してレンズ３を介して半
導体レーザ本体１に帰還される。
したがつて、本発明によるレーザ装置にあつて
は、従来のものに比して対象物５にほぼ２倍の光
エネルギを供給することができ、またその反射光
が半導体レーザ本体１に帰還される時点では光エ
ネルギが充分に弱められているため、その共振器
２の端面部分が熱破壊されるようなことが有効に
防止されることになる。
は、従来のものに比して対象物５にほぼ２倍の光
エネルギを供給することができ、またその反射光
が半導体レーザ本体１に帰還される時点では光エ
ネルギが充分に弱められているため、その共振器
２の端面部分が熱破壊されるようなことが有効に
防止されることになる。
なお、第４図はこの種のレーザ装置における共
振器２の端面部分における光パワー密度特性を示
すもので、端面Ｏの左側は共振器２の内部特性
を、またその右側は共振器２の外部空間特性をそ
れぞれ示している。図中、P1，P3は半導体レー
ザ本体１の共振器２の端面から出力される方向に
進む光のパワー密度を、またP2，P4はその端面
に帰還される方向に進む光のパワー密度をそれぞ
れ示している。ここで、共振器２の端面における
反射率をRLとすれば、次式の関係が成立する。
振器２の端面部分における光パワー密度特性を示
すもので、端面Ｏの左側は共振器２の内部特性
を、またその右側は共振器２の外部空間特性をそ
れぞれ示している。図中、P1，P3は半導体レー
ザ本体１の共振器２の端面から出力される方向に
進む光のパワー密度を、またP2，P4はその端面
に帰還される方向に進む光のパワー密度をそれぞ
れ示している。ここで、共振器２の端面における
反射率をRLとすれば、次式の関係が成立する。
P3＝P1（１−RL）＋P4RL ……(1)
P2＝P1RL＋P4（１−RL） ……(2)
また、共振器２の端面での光パワー密度PLに
は最大許容値Pnaxがあり、次式の関係が成立す
る。
は最大許容値Pnaxがあり、次式の関係が成立す
る。
PL＝P1＋P2Pnax ……(3)
したがつて、それら(1)、(2)、(3)式より、
P3１−RL／（１−kRL）（１＋RL）＋ｋ（１−RL
）2・Pnax……(4) が得られる。ただし、(4)式においてｋ＝P4／P3
である。
）2・Pnax……(4) が得られる。ただし、(4)式においてｋ＝P4／P3
である。
次に、対象物５の表面反射率をRSとし、それ
と半導体レーザ本体１との間で光学系による吸
収、散乱、ケラレになる光損失がないものとし
て、対象物５に照射されるレーザ光のパワー密度
PSを求めると、次式によつて与えられることにな
る。なお、その際、半導体レーザ本体１における
共振器２の端面と対象物５の表面とは結像位置の
関係にあり、その結像倍率が寄与することになる
が、ここではその倍率を便宜上１とする。
と半導体レーザ本体１との間で光学系による吸
収、散乱、ケラレになる光損失がないものとし
て、対象物５に照射されるレーザ光のパワー密度
PSを求めると、次式によつて与えられることにな
る。なお、その際、半導体レーザ本体１における
共振器２の端面と対象物５の表面とは結像位置の
関係にあり、その結像倍率が寄与することになる
が、ここではその倍率を便宜上１とする。
第１図の場合
ｋ＝PS 2、PS＝P3（１−RS）であるから、
PS（１−RL）（１−RS）／（１−RSRL）（１＋RL
）＋RS（１−RL）2・Pnax……(5) 第２図の場合 ｋ＝０、PS＝P3（１−RS）であるから、 PS（１−RL）（１−RS）／１＋RL・Pnax ……(6) 第３図の場合 ｋ＝PS 2、PS＝P3（１−RS）＋P3RS（１−RS）で
あるから、 PS（１−RL）（１−RS）（１＋RS）／（１−RS 2R
L）（１＋RL）＋RS 2（１−RL）2・Pnax……(7) ここで、代表的な値RL＝0.3、RS＝0.85を与え
て(5)、(6)、(7)式をそれぞれ見積ると、 第１図の場合 PS0.0758Pnax 第２図の場合 PS0.0808Pnax 第３図の場合 PS0.142Pnax となり、その結果から明らかなように、本発明に
よるレーザ装置では従来のものに比して約２倍の
光エネルギを対象物５に供給することができる。
したがつて、反射率の高い対象物５に対してもそ
れに充分な光エネルギを与えてそのレーザ加工、
光記録などを有効に行なわせることが可能にな
る。
）＋RS（１−RL）2・Pnax……(5) 第２図の場合 ｋ＝０、PS＝P3（１−RS）であるから、 PS（１−RL）（１−RS）／１＋RL・Pnax ……(6) 第３図の場合 ｋ＝PS 2、PS＝P3（１−RS）＋P3RS（１−RS）で
あるから、 PS（１−RL）（１−RS）（１＋RS）／（１−RS 2R
L）（１＋RL）＋RS 2（１−RL）2・Pnax……(7) ここで、代表的な値RL＝0.3、RS＝0.85を与え
て(5)、(6)、(7)式をそれぞれ見積ると、 第１図の場合 PS0.0758Pnax 第２図の場合 PS0.0808Pnax 第３図の場合 PS0.142Pnax となり、その結果から明らかなように、本発明に
よるレーザ装置では従来のものに比して約２倍の
光エネルギを対象物５に供給することができる。
したがつて、反射率の高い対象物５に対してもそ
れに充分な光エネルギを与えてそのレーザ加工、
光記録などを有効に行なわせることが可能にな
る。
なお、本発明によるレーザ装置にあつては、前
記実施例のものに何ら限定されるものではなく、
その各光学系を第５図に示すように配置してもよ
く、またレーザ本体として半導体レーザ以外のガ
スレーザ、固体レーザなどを用いた場合にも広く
適用することができるとともに、平面ミラー８を
半透明にして対象物５からの反射光をモニタする
ことができるようにしてもよく、またレンズ４に
よつて集光されたスポツト光をガルバノミラー、
回転多面鏡などによつて偏向させながら対象物５
上を走査させることができるような構成をとるな
どの種々の任意変形が可能となることはいうまで
もない。
記実施例のものに何ら限定されるものではなく、
その各光学系を第５図に示すように配置してもよ
く、またレーザ本体として半導体レーザ以外のガ
スレーザ、固体レーザなどを用いた場合にも広く
適用することができるとともに、平面ミラー８を
半透明にして対象物５からの反射光をモニタする
ことができるようにしてもよく、またレンズ４に
よつて集光されたスポツト光をガルバノミラー、
回転多面鏡などによつて偏向させながら対象物５
上を走査させることができるような構成をとるな
どの種々の任意変形が可能となることはいうまで
もない。
第１図および第２図は従来のレーザ装置をそれ
ぞれ示す簡略構成図、第３図は本発明によるレー
ザ装置の一実施例を示す簡略構成図、第４図はレ
ーザ本体における共振器の端面部分における光パ
ワー密度特性を示す図、第５図は本発明の他の実
施例を示す簡略構成図である。 １……半導体レーザ本体、２……共振器、３…
…コリメータレンズ、４……集光レンズ、５……
対象物、６……偏光ビームスプリツタ、７……1/
４波長板、８……平面ミラー。
ぞれ示す簡略構成図、第３図は本発明によるレー
ザ装置の一実施例を示す簡略構成図、第４図はレ
ーザ本体における共振器の端面部分における光パ
ワー密度特性を示す図、第５図は本発明の他の実
施例を示す簡略構成図である。 １……半導体レーザ本体、２……共振器、３…
…コリメータレンズ、４……集光レンズ、５……
対象物、６……偏光ビームスプリツタ、７……1/
４波長板、８……平面ミラー。
Claims (1)
- １ レーザ本体から発射されたレーザ光を、コリ
メータレンズ、偏光ビームスプリツタおよび1/4
波長板、集光レンズを通して対象物に照射させ、
その対象物からの反射光が偏光ビームスプリツタ
により分割され、その分割された光をミラーによ
つて再帰させるように構成したレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8330080A JPS5710284A (en) | 1980-06-19 | 1980-06-19 | Laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8330080A JPS5710284A (en) | 1980-06-19 | 1980-06-19 | Laser device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5710284A JPS5710284A (en) | 1982-01-19 |
| JPS6322079B2 true JPS6322079B2 (ja) | 1988-05-10 |
Family
ID=13798549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8330080A Granted JPS5710284A (en) | 1980-06-19 | 1980-06-19 | Laser device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5710284A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9724333B2 (en) | 2012-10-10 | 2017-08-08 | Green Tech Co., Ltd. | Pyrazole derivative |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60158993A (ja) * | 1984-01-12 | 1985-08-20 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ加工装置 |
| JPH0795613B2 (ja) * | 1987-08-13 | 1995-10-11 | 富士通株式会社 | レ−ザ光出力変動防止装置 |
| DE4102643A1 (de) * | 1991-01-30 | 1992-08-06 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Optischer isolator |
-
1980
- 1980-06-19 JP JP8330080A patent/JPS5710284A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9724333B2 (en) | 2012-10-10 | 2017-08-08 | Green Tech Co., Ltd. | Pyrazole derivative |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5710284A (en) | 1982-01-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5048030A (en) | Light amplifying device | |
| US4793694A (en) | Method and apparatus for laser beam homogenization | |
| JP2585565B2 (ja) | Ｓｎ比が改善された光学装置 | |
| JP3588195B2 (ja) | 固体レーザ増幅器 | |
| JPS59140420A (ja) | 半導体レ−ザ−を用いた光源装置 | |
| US4639740A (en) | Laser marking enhancement system using reflection from the mask | |
| US6873633B2 (en) | Solid-state laser | |
| JPS6322079B2 (ja) | ||
| JP2943436B2 (ja) | 半導体レーザモジュール | |
| US4836658A (en) | Optical devices for forming image and reference beams with a polarizing beamsplitter and a spatial light modulator | |
| JPS63767B2 (ja) | ||
| JP3596068B2 (ja) | レーザ増幅器およびレーザ発振器 | |
| US4993813A (en) | Optical amplifier | |
| CN110869825B (zh) | 偏振器装置以及具有偏振器装置的euv辐射产生设备 | |
| JPS6297791A (ja) | レ−ザマ−キング装置 | |
| JPH01146748A (ja) | レーザビーム記録装置 | |
| JPH04196376A (ja) | レーザ励起固体レーザ装置 | |
| JPS6358827A (ja) | 露光装置 | |
| KR102068125B1 (ko) | 파장 선택 장치 | |
| JPH0638530B2 (ja) | Ｑスイツチレ−ザ装置 | |
| JPH04158588A (ja) | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 | |
| JP3742325B2 (ja) | 光学ヘッド装置 | |
| JPS61140927A (ja) | 音響光学変調器 | |
| JPH1093165A (ja) | 半導体レーザー励起固体レーザー | |
| JPH0251390B2 (ja) |