JPS6328091A - レ−ザ発振器の発振波長安定化装置 - Google Patents

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、レーザ発振器の発振波長の安定化装置に関す
る。この装置は、例えば、プリズムやグレーティング等
の分散器を用いて発振波長の選択を行なっているエキシ
マレーザにおいて、発振波長を安定化させるのに好適で
ある。

［従来技術］ レーザ発振器においては、発振波長を選択するために、
プリズムやグレーティング（回折格子）等の分散器およ
び反射鏡等を用いた光共振器か使用されている。そして
、アライメントにより定められた分散器や反射鏡等の空
間的な配置位置がレーザ発振器の発振波長を決定してい
る。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、このようなレーザ発振器においては、プ
リズム、グレーティング、反射鏡等の位置や形状が振動
や熱膨張により変動した場合、発振波長が変化するとい
う欠点かあった。

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を除去し、
発振波長の安定したレーザ発振を可能にすることにある
。

［問題点を解決するための手段および作用］木発明は、
分散器と該分散器により分散された光のうち特定箇所に
来た光のみを通過する絞りとからなる波長選択手段を備
えたレーザ発振器の発振波長安定化装置てあって、該分
散器により分散された光束内の２箇所以上の光強度を検
出する手段と、該検出手段の出力に応じ上記分散光の光
強度分布を所定の状態とすべく上記分散光の状態を＋＋
）変する分散制御手段とをＪＬ罰することを図っている
。

［実施例コ 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係るレーザ発振器の構成
を示す、このレーザ発振器は分散器として分散プリズム
を用いたものである。同図において、１はレーザチュー
ブ、２は反射光の方向を紙面に平行な平面内て変化させ
ることかできる可動ミラー、３は可動ミラー２を動かす
ためのミラー駆動装置、４および５はレーザビームを分
散させるための分散プリズム、６は分散されたビーム、
７は分散されたビーム６のうち必要な部分以外を除去す
る絞り、８および９は分散されたビーム６の所定の個所
の強度を測定する）オドセンサ、１０はフォトセンサ８
の出力とフォトセンサ９の出力とを比較してミラー駆動
装置３に信号を送る比較器、１１は可動ミラー２ととも
にレーザ共振器を形成している半透ミラー、１２は半透
ミラー１１を透過してきた出力ビームである。絞り７は
、その中心部の開口から等距離の上下２か所に開口を有
しており、それぞれの開口を通して分散されたビーム６
の一部をフォトセンサ８および９に導くようになってい
る。

次に、同図のレーザ発振器の動作を説明する。

まず、レーザチューブｌから発したビームは、絞り７を
通り、分散プリズム４，５を透過し、可動ミラー２て反
射して、再び分散プリズム４．５を透過し、分散された
ビーム６となって絞り７に達する。この分散されたビー
ム６の中心部は絞り７を通り、レーザチューブｌに戻る
。また、このビーム６の他の部分のうちそれぞれ一部分
ずつか絞り７の上下の開口を通してフォトセンサ８，９
に導かれ該部分の強度か検出される。そして、フォトセ
ンサ８．９て検出された光強度の信号は、比較器ｌＯに
よって比較される。

このとき、これらの強度が等しければ、ビーム６の強度
分布は第２１７に示すように、自然発光の中心波長とレ
ーザ発振波長とか一致している状態にあり、異なれば、
第３図に示すようにこれらの波長か一致していない状態
にある。

従って、比較器ｌＯにより比較した結果、フォトセンサ
８により検出した強度とフォトセンサ９により検出した
強度とか異なるときは、比較器１ｏからミラー駆動装置
３へ制御信号か送られ、ミラー駆動装置３はこの信号に
基づきフォトセンサ８とフォトセンサ９の出力か等しく
なるように、すなわもビーム６か第２図のような強度分
布となるように可動ミラーの傾角を駆動制御する。

そして、以上の動作か継続的に行なわれることにより１
発振波長は常に一定に保たれる。

［他の実施例コ 第４図は、未発１１の他の実施例に係るレーザ発振器の
構成図である。同図において、第１図と共通する部分は
、第１図と同一符号を付しである。

第４図の装置は、発振波長選択用の分散器として、グレ
ーティングを用いており、第１（’２の装置の分散プリ
ズム４，５、可動ミラー２およびミラ−駆動装置３を可
動グレーティング２２およびグレーティング駆動装置２
３に置き換えた構成となっている。従って、本実施例に
おいても、本発明のレーザ発振安定化装置は、第１図の
場合と同様に動作し、可動グレーティング２２の傾角を
制御して、発振波長を安定化させる。

［実施例の変形例］ なお、本発明は、上述の従来例に限定されることなく適
宜変形して実施することかできるや例えば、上述の実施
例においてはビーム６の強度を検出するためにフォトセ
ンサ８．９を用いているが、これらの代わりに、ＣＣＤ
やフォトダイオードアレイ等のラインセンサを使用して
もよい。この場合は、ビーム６のスペクトルのピークか
第５図に示すように２つ以１あるときでもビーム６の強
度分布の状態を検出することがてきる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、比較的簡単な構
成により、レーザ発振波長の安定化を図ることかでき、
気温等の環境の変化や振動による発振波長のずれ対して
アライメントをやり直す手間を省くことかてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係るレーザ発振器の構成
図、 第２および３図は、それぞれ、レーザ発振波長と自然発
光の中心波長とか一致している場合と不一致の場合の分
散されたビームの空間的強度分布を示すグラフ、 第４図は、末完１！］の他の実施例に係るレーザ発振器
の構成図。 第５図は、スペクトルのピークか２つある場合の分散さ
れたビームの空間的強度分布を示すグラフである。 ｌ：レーザチューブ、２：可動ミラー、３：ミラー駆動
装置、４．５・分散プリズム、６：分散されたビーム、
７．絞り、 ８．９：フォトセンサ、ｌＯ：比較器、１１：半透ミラ
ー、１２：出力ビーム、２２　　可動グレーティング、 ２３、グレーティング駆動装置。 特許出願人　　キャノン株式会社 代理人　弁理士　　　伊　　東　　辰　　雄代理人　弁
理士　　　伊　　東　　哲　　也第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、分散器と該分散器により分散された光のうち特定箇
   所に来た光のみを通過する絞りとからなる波長選択手段
   を備えたレーザ発振器の発振波長安定化装置であって、 該分散器により分散された光束内の２箇所以上の光強度
   を検出する手段と、 該検出手段の出力に応じ上記分散光の光強度分布を所定
   の状態とすべく上記分散光の状態を可変する分散制御手
   段と を具備することを特徴とするレーザ発振器の発振波長安
   定化装置。 ２、前記分散器がグレーティングであり、前記分散制御
   手段が、該グレーティングの傾角または前記絞りとの相
   対位置を制御するものである特許請求の範囲第１項記載
   のレーザ発振器の発振波長安定化装置。 ３、前記分散器がプリズムであり、前記分散制御手段が
   該プリズムを通過した光を該プリズムおよび前記絞りへ
   向けて反射する反射鏡の傾角を制御するものである特許
   請求の範囲第１または２項記載のレーザ発振器の発振波
   長安定化装置。 ４、前記分散制御手段が、前記波長選択手段の通過波長
   を前記レーザ発振器に用いたレーザ材料の自然発光の中
   心波長に一致すべく前記分散状態を可変するものである
   特許請求の範囲第１、２または３項記載のレーザ発振器
   の発振波長安定化装置。