JPS63235831A - スポツトサイズ測定装置 - Google Patents
スポツトサイズ測定装置Info
- Publication number
- JPS63235831A JPS63235831A JP6881887A JP6881887A JPS63235831A JP S63235831 A JPS63235831 A JP S63235831A JP 6881887 A JP6881887 A JP 6881887A JP 6881887 A JP6881887 A JP 6881887A JP S63235831 A JPS63235831 A JP S63235831A
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- Japan
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- spot size
- substrate
- laser beam
- pattern
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- Pending
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はレーザ光のスポットサイズ測定装置に係り、特
にレーザビデオディスク装置、走査レーザ顕微鏡等のレ
ーザビームの径を測定するに好適なスポットサイズ測定
装置に関する。
にレーザビデオディスク装置、走査レーザ顕微鏡等のレ
ーザビームの径を測定するに好適なスポットサイズ測定
装置に関する。
従来、レーザ光の微小なスポットサイズを測定する場合
、特開昭５１−１１２３８１号に記載のように。
、特開昭５１−１１２３８１号に記載のように。
ナイフェツジを走査する方法がある。
ナイフェツジを走査する方法（以下、ナイフェツジ法）
では、ナイフェツジを走査しながら透過光量の変化を観
測する。レーザ光の強度分布Ｉ（ｘ＋ｙ）をガウス分布
とすると。
では、ナイフェツジを走査しながら透過光量の変化を観
測する。レーザ光の強度分布Ｉ（ｘ＋ｙ）をガウス分布
とすると。
・・・（１）
と表わされる。Ｐｏおよびγ、はそれぞれレーザ光の全
パワーおよびスポットサイズである。ナイフェツジの方
向がｙ軸方向であり、ナイフェツジが、ｘ＝（−ψ１１
）の範囲の光を遮蔽しているとすると、透過光量ｒ Ｄ
）は ・・・（２） のように表わされる。（２）式はガウスの誤差関数の形
をしており、解析的に積分できない、したがって、γ、
を求めるために、実験的に求められたＩ （ｔ）を微分
して、元のガウス分布を導出し。
パワーおよびスポットサイズである。ナイフェツジの方
向がｙ軸方向であり、ナイフェツジが、ｘ＝（−ψ１１
）の範囲の光を遮蔽しているとすると、透過光量ｒ Ｄ
）は ・・・（２） のように表わされる。（２）式はガウスの誤差関数の形
をしており、解析的に積分できない、したがって、γ、
を求めるために、実験的に求められたＩ （ｔ）を微分
して、元のガウス分布を導出し。
γ、を求める方法がとられる。あるいは、実験的に求め
たＩ （ｔ）と、（２）式をγ、をパラメータとして
数値積分した結果とを比較し、一番よく一致するγＷを
スポットサイズとする方法もある。いずれの方法も、ス
ポットサイズを間接的に求めることになる。
たＩ （ｔ）と、（２）式をγ、をパラメータとして
数値積分した結果とを比較し、一番よく一致するγＷを
スポットサイズとする方法もある。いずれの方法も、ス
ポットサイズを間接的に求めることになる。
本発明の目的は、上述した微分や数値積分を必要とせず
に、スポットサイズを直接評価でき、しかも、簡便な小
型の装置を得ることである。
に、スポットサイズを直接評価でき、しかも、簡便な小
型の装置を得ることである。
上記目的を達成するため、本発明はレーザ光を遮光する
材料でできた直線エツジパターンを透明基板上に形成す
る。この直線エツジパターンとレーザ光軸を垂直にして
おき、レーザ光を横切るように直線エツジパターンをレ
ーザ光軸の垂直面内で移動させる。このとき、透明基板
内を伝わるし一ザ光を基板側方で光検出器により検出す
る・この光検出器の信号の広がりが、スポットサイズに
対応する。
材料でできた直線エツジパターンを透明基板上に形成す
る。この直線エツジパターンとレーザ光軸を垂直にして
おき、レーザ光を横切るように直線エツジパターンをレ
ーザ光軸の垂直面内で移動させる。このとき、透明基板
内を伝わるし一ザ光を基板側方で光検出器により検出す
る・この光検出器の信号の広がりが、スポットサイズに
対応する。
第２図を使用して、測定原理を説明する。第２図はレー
ザ光１００が直線エツジを有するパターン２００を照射
している状態の断面図である。
ザ光１００が直線エツジを有するパターン２００を照射
している状態の断面図である。
３００は透明基板である。レーザ光１００はパターン２
００の直線エツジを照射しているので１回折現象が生じ
る。境界回折波理論によれば１回折波Ｕに（Ｐ）は ＵＫ （Ｐ）＝Ｕｏ （Ｐ）＋ＵＢ （Ｐ） ・
・（３）と表わされる。Ｐは観測点を表わす、Ｕｏ（Ｐ
）は直接波と呼ばれるもので１ｗｔ測点Ｐがパターンの
影あるいはレーザの照射領域の外（たとえばＡ点。
００の直線エツジを照射しているので１回折現象が生じ
る。境界回折波理論によれば１回折波Ｕに（Ｐ）は ＵＫ （Ｐ）＝Ｕｏ （Ｐ）＋ＵＢ （Ｐ） ・
・（３）と表わされる。Ｐは観測点を表わす、Ｕｏ（Ｐ
）は直接波と呼ばれるもので１ｗｔ測点Ｐがパターンの
影あるいはレーザの照射領域の外（たとえばＡ点。
Ｂ点）に入ればＵｏ（Ｐ）二〇となるものである。
０点のように、レーザビーム内に入ったときは、Ｕ ｏ
（Ｃ）はパターンがない場合と同じ振幅になる。
（Ｃ）はパターンがない場合と同じ振幅になる。
一方、Ｕａ（Ｐ）は境界回折波と呼ばれるものであり、
レーザ光の直線エツジ上の振幅に比例する。
レーザ光の直線エツジ上の振幅に比例する。
レーザ光はガウス分布をしているので、パターンを移動
させたとき、Ｕｓ（Ｐ）の強度変化もガウス分布となる
。Ａ点やＢ点では、境界回折波のみをｌｌ！測できるの
で、直接スポットサイズを求めることができる。
させたとき、Ｕｓ（Ｐ）の強度変化もガウス分布となる
。Ａ点やＢ点では、境界回折波のみをｌｌ！測できるの
で、直接スポットサイズを求めることができる。
第２図のＡ点やＢ点で回折光を観測すれば、スポットサ
イズを直接求めることができるが、直線エツジから離れ
たところに光検出器を配置すると。
イズを直接求めることができるが、直線エツジから離れ
たところに光検出器を配置すると。
装置が大きくなるという欠点がある。この欠点を回避す
るために、第２図のように光検出器４００を透明基板３
００の側方に設置する。透明基板内を直接光は通過する
だけで側方に伝わらないが、ある角度以上で直線エツジ
から出てくる境界回折波１１１，１１０は基板の端子で
反射を繰り返すことにより到達する。この境界回折波を
光検出器でとらえることにより、直接スポットサイズを
測定することが可能になり、かつ、装置が小型化される
。
るために、第２図のように光検出器４００を透明基板３
００の側方に設置する。透明基板内を直接光は通過する
だけで側方に伝わらないが、ある角度以上で直線エツジ
から出てくる境界回折波１１１，１１０は基板の端子で
反射を繰り返すことにより到達する。この境界回折波を
光検出器でとらえることにより、直接スポットサイズを
測定することが可能になり、かつ、装置が小型化される
。
以下１本発明の一実施例を第１図により説明する。スポ
ットサイズを測定すべきレーザ光は１００であり、透明
基板３００上を照射している。透明基板３００上には、
レーザ光を遮蔽するパターン２００が形成されており、
直線エツジが直角に交わる形状をしている。直線エツジ
２０１，２０２が２本あるのは、レーザ光の強度プロフ
ァイルを２方向でとるためである。基板内部を伝わる境
界回折波は、透明基板３００の側方に設置した光検出器
４００，４０１で検出する。透明基板３００は移動機構
５００によりｘｐｙｙＺ方向へ移動が可能である。パタ
ーン２００の直線エツジ２０１゜２０２は、Ｘ方向、Ｘ
方向に、それぞれ平行であるものとする。スポットサイ
ズをＸ方向において知りたい場合には、移動機構５００
により透明基板３００をＸ方向に移動させながら、４０
０の光検出器の出力変化を信号処理部６００で測定する
。
ットサイズを測定すべきレーザ光は１００であり、透明
基板３００上を照射している。透明基板３００上には、
レーザ光を遮蔽するパターン２００が形成されており、
直線エツジが直角に交わる形状をしている。直線エツジ
２０１，２０２が２本あるのは、レーザ光の強度プロフ
ァイルを２方向でとるためである。基板内部を伝わる境
界回折波は、透明基板３００の側方に設置した光検出器
４００，４０１で検出する。透明基板３００は移動機構
５００によりｘｐｙｙＺ方向へ移動が可能である。パタ
ーン２００の直線エツジ２０１゜２０２は、Ｘ方向、Ｘ
方向に、それぞれ平行であるものとする。スポットサイ
ズをＸ方向において知りたい場合には、移動機構５００
により透明基板３００をＸ方向に移動させながら、４０
０の光検出器の出力変化を信号処理部６００で測定する
。
このとき使用される直線エツジは２０１である。
信号処理部６００は、たとえば、レコーダである。
信号処理部６００により、ガウス分布が表示されるので
、最大強度に対して１／ｅ”（ｅは指数を表わす）とな
るところでの半幅を移動距離に換算すれば、Ｘ方向のス
ポットサイズが求める。Ｘ方向のスポットサイズは、直
線エツジ２０２を使用して、透明基板３００を移動機構
５００によりＸ方向に移動させながら、光検出器４０１
の信号を信号処理部６００で測定すればこれを求めるこ
とができる。
、最大強度に対して１／ｅ”（ｅは指数を表わす）とな
るところでの半幅を移動距離に換算すれば、Ｘ方向のス
ポットサイズが求める。Ｘ方向のスポットサイズは、直
線エツジ２０２を使用して、透明基板３００を移動機構
５００によりＸ方向に移動させながら、光検出器４０１
の信号を信号処理部６００で測定すればこれを求めるこ
とができる。
本発明によれば、微分計算や数値積分を必要とせず、ス
ポットサイズを簡便に直接測定でき、かつ、装置が小型
になる。
ポットサイズを簡便に直接測定でき、かつ、装置が小型
になる。
第１図は本発明の一実施例の概略図、第２図は本発明の
開穴ｙ′に理を表わす断面図。 １００・・・レーザ光、２００・・・パターン、２０１
゜２０２・・・直線エツジ、３００・・・透明基板、４
００゜４０１・・・光検出器、５００・・・移！０機構
、６００・・・第／図
開穴ｙ′に理を表わす断面図。 １００・・・レーザ光、２００・・・パターン、２０１
゜２０２・・・直線エツジ、３００・・・透明基板、４
００゜４０１・・・光検出器、５００・・・移！０機構
、６００・・・第／図
Claims (1)
- １、スポットサイズを測定すべきレーザ光に対して透明
な基板と、この基板上に配設されレーザ光を遮蔽する少
なくとも１つの直線エッジを有するパターンと上記基板
の側方に設置されており上記基板内を伝わる上記レーザ
光を検出する少なくとも１個の光検出器と、上記基板を
移動させる移動機構と、該光検出器からの信号を処理す
る信号処理部とから成ることを特徴とするスポットサイ
ズ測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6881887A JPS63235831A (ja) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | スポツトサイズ測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6881887A JPS63235831A (ja) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | スポツトサイズ測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63235831A true JPS63235831A (ja) | 1988-09-30 |
Family
ID=13384675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6881887A Pending JPS63235831A (ja) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | スポツトサイズ測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63235831A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018517147A (ja) * | 2015-04-01 | 2018-06-28 | プライムス・ゲーエムベーハー・メステヒニク・フュア・ディ・プロダクチオン・ミット・レーザーシュトラールング | レーザビームの特性を決定するための装置および方法 |
-
1987
- 1987-03-25 JP JP6881887A patent/JPS63235831A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018517147A (ja) * | 2015-04-01 | 2018-06-28 | プライムス・ゲーエムベーハー・メステヒニク・フュア・ディ・プロダクチオン・ミット・レーザーシュトラールング | レーザビームの特性を決定するための装置および方法 |
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