JPS6333637A - レ−ザ光特性検出装置 - Google Patents
レ−ザ光特性検出装置Info
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- JPS6333637A JPS6333637A JP17679886A JP17679886A JPS6333637A JP S6333637 A JPS6333637 A JP S6333637A JP 17679886 A JP17679886 A JP 17679886A JP 17679886 A JP17679886 A JP 17679886A JP S6333637 A JPS6333637 A JP S6333637A
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- Japan
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- laser light
- light
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 125000001475 halogen functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
- G01J1/4257—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors applied to monitoring the characteristics of a beam, e.g. laser beam, headlamp beam
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- 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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明はレーザ光のモードやパワー等を検出するレーザ
光特性検出装置に関する。
光特性検出装置に関する。
たとえば、レーザ光の特性の一つであるモードを検出す
る装置として第５図に示すものが知られている。この装
置はレーザ発振器から出射され所定の光路上に進行して
いるレーザ光（１）に対し直径１ｍφ程度の細い断面が
円形のワイヤ（２）を点（Ｃ）を回転中心にした駆動体
（３）で回転して垂直に横切らせ、この横切った時点の
ワイヤ（２）からの反射光をレーザ光（１）の光路を間
にしてＸ軸、Ｙ軸に相当する位置に対峙して設けられた
一対の受光素子（４ａ）。
る装置として第５図に示すものが知られている。この装
置はレーザ発振器から出射され所定の光路上に進行して
いるレーザ光（１）に対し直径１ｍφ程度の細い断面が
円形のワイヤ（２）を点（Ｃ）を回転中心にした駆動体
（３）で回転して垂直に横切らせ、この横切った時点の
ワイヤ（２）からの反射光をレーザ光（１）の光路を間
にしてＸ軸、Ｙ軸に相当する位置に対峙して設けられた
一対の受光素子（４ａ）。
（４ｂ）で、絞り（５ａ）、 （５ｂ）を介して受光す
る構成としたものである。上記の構成で受光素子（４ａ
）、 （４ｂ）は点（Ｃ）と受光素子（４ａ）、 （４
ｈ）とのそれぞれの間隔（Ｄｘ）、 （Ｄｙ）を直径と
する二つの円（図中では半円） （Ｓｔ）＝ （Ｓｇ）
がレーザ光（１）を横断するときの軌跡である円弧（Ｂ
ｔ）、（Ｂｔ）からの反射光を受光する。
る構成としたものである。上記の構成で受光素子（４ａ
）、 （４ｂ）は点（Ｃ）と受光素子（４ａ）、 （４
ｈ）とのそれぞれの間隔（Ｄｘ）、 （Ｄｙ）を直径と
する二つの円（図中では半円） （Ｓｔ）＝ （Ｓｇ）
がレーザ光（１）を横断するときの軌跡である円弧（Ｂ
ｔ）、（Ｂｔ）からの反射光を受光する。
なお、受光素子（４ａ）、 （４ｂ）による受光（Ｋ号
は独立した増幅回路を経てモード検出用の信号に変換さ
れ、たとえばモードが測置されるようになっている。し
たがって、上記の構成では円弧（Ｂｔ）、（Ｂｚ）に沿
ったモードが測定されることになる。
は独立した増幅回路を経てモード検出用の信号に変換さ
れ、たとえばモードが測置されるようになっている。し
たがって、上記の構成では円弧（Ｂｔ）、（Ｂｚ）に沿
ったモードが測定されることになる。
（発明が解決しようとする問題点）
従来ではレーザ光の光束断面上においてたとえば交差し
た２方向のモードは測定可能であるが。
た２方向のモードは測定可能であるが。
断面であるビーム全体のモードを測定するには受光素子
を走査する必要があり、測定に長時間要するという問題
があった。また、ワイヤ（２）の受光素子（４ａ）、
（４ｂ）に受光する反射位置の軌跡が直線状でなく円弧
状であり、それら円弧（Ｂυ、（Ｂ＊）の各両端と受光
素子（４ａ）、 （４ｂ）間の距離の差が図面から明ら
かなように大きい。光の’ｊ！Ｉｉ度は距離の２乗に反
比例して減衰するので１円弧（Ｂｌ）、 （Ｂｔ）の中
央部の受光強度を基準にすると実用的には±８％程度の
誤差があった。この誤差は理論的には受光素子の設置位
置をより遠方に設けることで減らすことができるが、受
光素子の感度にも限界があるため、上記誤差を減らすこ
とは極めて困難であった。本発明はこのような問題を解
消するためになされたもので、ビーム全体のモード等の
特性を僅かな誤差で短時間で検出することのできる装置
を提供することを目的とする。
を走査する必要があり、測定に長時間要するという問題
があった。また、ワイヤ（２）の受光素子（４ａ）、
（４ｂ）に受光する反射位置の軌跡が直線状でなく円弧
状であり、それら円弧（Ｂυ、（Ｂ＊）の各両端と受光
素子（４ａ）、 （４ｂ）間の距離の差が図面から明ら
かなように大きい。光の’ｊ！Ｉｉ度は距離の２乗に反
比例して減衰するので１円弧（Ｂｌ）、 （Ｂｔ）の中
央部の受光強度を基準にすると実用的には±８％程度の
誤差があった。この誤差は理論的には受光素子の設置位
置をより遠方に設けることで減らすことができるが、受
光素子の感度にも限界があるため、上記誤差を減らすこ
とは極めて困難であった。本発明はこのような問題を解
消するためになされたもので、ビーム全体のモード等の
特性を僅かな誤差で短時間で検出することのできる装置
を提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段と作用）レーザ光の直径
以上の長さを有し断面がほぼ円形になるワイヤと、この
ワイヤを上記レーザ光の直径以上の半径をもつ円筒軌跡
を描くように駆動して上記レーザ光に横切らせる駆動機
構と、上記ワイヤの軸線方向に並び上記レーザ光を横切
った時点のワイヤからの反射光を受光する複数の受光素
子と、これら受光素子からの信号を処理して上記レーザ
光の特性を表示する検出装置とを備えた構成としたもの
で、レーザ光を横切る過程でのワイヤの反射位置と受光
素子との間の各距離が殆んど差がなく反射光が受光され
るようになる。
以上の長さを有し断面がほぼ円形になるワイヤと、この
ワイヤを上記レーザ光の直径以上の半径をもつ円筒軌跡
を描くように駆動して上記レーザ光に横切らせる駆動機
構と、上記ワイヤの軸線方向に並び上記レーザ光を横切
った時点のワイヤからの反射光を受光する複数の受光素
子と、これら受光素子からの信号を処理して上記レーザ
光の特性を表示する検出装置とを備えた構成としたもの
で、レーザ光を横切る過程でのワイヤの反射位置と受光
素子との間の各距離が殆んど差がなく反射光が受光され
るようになる。
（発明の％Ａ施例）
以下、実施例を示す図面に基いて本発明を説明する。な
お、第５図と共通する部分には同一符号を付して説明す
る。
お、第５図と共通する部分には同一符号を付して説明す
る。
篤１図および第２図において、（１）はＹＡＧレーザ発
振器やＣＯ？レーザ発振器から出射され、モードやパワ
ー等の特性を検出されるレーザ光で、紙面垂直方向に進
行する光路になっている。（２）は横断面が円形になり
、高反射性材料（ＣＯ，レーザの場合ならば鋼）で作ら
れかつレーザ光の断面直径より十分に長い寸法をもった
直径ＩＢ程度ワイヤで。
振器やＣＯ？レーザ発振器から出射され、モードやパワ
ー等の特性を検出されるレーザ光で、紙面垂直方向に進
行する光路になっている。（２）は横断面が円形になり
、高反射性材料（ＣＯ，レーザの場合ならば鋼）で作ら
れかつレーザ光の断面直径より十分に長い寸法をもった
直径ＩＢ程度ワイヤで。
駆動機構（３）によりレーザ光（１）の断面直径以上の
半径の円筒戦跡を描いてレーデ光（１ンを横切るように
駆動される。すなわち、上記駆動機構（１０は回転軸（
１１）の軸方向がレーザ光（１）の光軸に直交する方向
に向けられてレーザ光（１）外の所定位置に設けられた
モータａつと１回転軸（１１）に取り付けられた円板（
１３とで構成されている。ワイヤ（２）はこの円板ａ尋
の外周部に回転軸ａυと平行になって取り付けられてい
る。
半径の円筒戦跡を描いてレーデ光（１ンを横切るように
駆動される。すなわち、上記駆動機構（１０は回転軸（
１１）の軸方向がレーザ光（１）の光軸に直交する方向
に向けられてレーザ光（１）外の所定位置に設けられた
モータａつと１回転軸（１１）に取り付けられた円板（
１３とで構成されている。ワイヤ（２）はこの円板ａ尋
の外周部に回転軸ａυと平行になって取り付けられてい
る。
ここで１回転軸αυとワイヤ（２）とのそれぞれの軸線
間の距離は上記したようにレーザ光（１）の直径以上に
なっているもので、その距離はワイヤ（２）がレーザ光
（１）の直上にきたとき１回転軸ａυの軸線はレーザ光
（１）の直下にあってそれぞれ１ｃｒ！Ｌ以上の間隔を
とれる寸法が好ましい。一方、ワイヤ（２）がレーザ光
（１）を横切った時点で、ワイヤ（２）から反射する無
数の反射レーザ光（Ｌｒ）の交差位置にワイヤ（２）の
軸線に沿って複数の受光素子Ｉが直線上に配置されてい
る。これら受光素子Ｉで検出された信号は検出装置ＱＳ
に入力されるようになっている。この検出装置ａ勾はそ
れぞれ各別に上記信号を増幅する増幅器ｔｔｅと、これ
ら増幅されたイキ号を選択する信号選択Ｄ（Ｉηと、信
号選択器ｔｉ７１から出力された信号をＡ／Ｄ変換する
信号変換器（１８と、変換された信号に基いて演算する
コンビエータ■と、その演算結果に基いてテレビジ冒ン
等に画像表示する表示装置（至）から構成されている。
間の距離は上記したようにレーザ光（１）の直径以上に
なっているもので、その距離はワイヤ（２）がレーザ光
（１）の直上にきたとき１回転軸ａυの軸線はレーザ光
（１）の直下にあってそれぞれ１ｃｒ！Ｌ以上の間隔を
とれる寸法が好ましい。一方、ワイヤ（２）がレーザ光
（１）を横切った時点で、ワイヤ（２）から反射する無
数の反射レーザ光（Ｌｒ）の交差位置にワイヤ（２）の
軸線に沿って複数の受光素子Ｉが直線上に配置されてい
る。これら受光素子Ｉで検出された信号は検出装置ＱＳ
に入力されるようになっている。この検出装置ａ勾はそ
れぞれ各別に上記信号を増幅する増幅器ｔｔｅと、これ
ら増幅されたイキ号を選択する信号選択Ｄ（Ｉηと、信
号選択器ｔｉ７１から出力された信号をＡ／Ｄ変換する
信号変換器（１８と、変換された信号に基いて演算する
コンビエータ■と、その演算結果に基いてテレビジ冒ン
等に画像表示する表示装置（至）から構成されている。
なお、コンビエータｕ１ハレーザ光（１）に対するワイ
ヤ（２）の横切った際、任意の複数の箇所を選びそれぞ
れのモードを演算したり、あるいはそれらのモードを積
分計算する。また１表示装置（１３はレーザ光の上記モ
ードを個別に表示したり、それらを合成してレーザ光断
面全体のモードを表示するか、あるいは上記積分計算に
基いてレーザ光のパワーを表示するなどの種々の特性を
表示する４ｉｋ 能を有している。
ヤ（２）の横切った際、任意の複数の箇所を選びそれぞ
れのモードを演算したり、あるいはそれらのモードを積
分計算する。また１表示装置（１３はレーザ光の上記モ
ードを個別に表示したり、それらを合成してレーザ光断
面全体のモードを表示するか、あるいは上記積分計算に
基いてレーザ光のパワーを表示するなどの種々の特性を
表示する４ｉｋ 能を有している。
上記の構成において、ワイヤ（２）は−Ｗモータ（５）
の駆動で所定角もしくは１回転されると円筒状の軌跡を
描いてレーザ光（１）の全断面を横切る。この横切る際
、ワイヤ（２）からレーザ光（１）が反射し。
の駆動で所定角もしくは１回転されると円筒状の軌跡を
描いてレーザ光（１）の全断面を横切る。この横切る際
、ワイヤ（２）からレーザ光（１）が反射し。
ワイヤ（２）の軸線方向に沿って反射した反射レーザ光
（Ｌｒ ）は各受光素子Ｉによって受光される。この受
光はワイヤ（２）がレーザ光（１）を横切る間連続的に
受光されるので、信号選択器ａＤの選択動作によって、
たとえば第３図に示すように不安定形共振器によって得
られたドーナッツ状のレーザ光（１ａ）を横切る過程で
レーザ光（１ａ）の断面をａ乃至ｅで示す５等分に分割
したとすればそれら分割した位置での信号が演算された
とえば第４図に示すようにモード分布が表示される。
（Ｌｒ ）は各受光素子Ｉによって受光される。この受
光はワイヤ（２）がレーザ光（１）を横切る間連続的に
受光されるので、信号選択器ａＤの選択動作によって、
たとえば第３図に示すように不安定形共振器によって得
られたドーナッツ状のレーザ光（１ａ）を横切る過程で
レーザ光（１ａ）の断面をａ乃至ｅで示す５等分に分割
したとすればそれら分割した位置での信号が演算された
とえば第４図に示すようにモード分布が表示される。
なお、上記実施例ではワイヤ（２）の横断面が円形のも
のを用いたが、これに限定されることなく。
のを用いたが、これに限定されることなく。
少なくともレーザ光（１）に照射される面が円柱面の横
断面を有しているものであっても支障ない。
断面を有しているものであっても支障ない。
ワイヤがレーザ光を横切ったときワイヤから反射したレ
ーザ光がある点で交差するようにワイヤをレーザ光に横
切らせるとともに反射したレーザ光の交差位置に複数の
受光素子をワイヤの軸線方向に並べて配設したので、レ
ーザ光の断面のほぼ全面のモードが選択的に検出するこ
とができ。
ーザ光がある点で交差するようにワイヤをレーザ光に横
切らせるとともに反射したレーザ光の交差位置に複数の
受光素子をワイヤの軸線方向に並べて配設したので、レ
ーザ光の断面のほぼ全面のモードが選択的に検出するこ
とができ。
また、円筒軌跡を描いてレーザ光を横切らせるようにし
たので、受光素子までの距離差が極めて小さく（たとえ
ば、ワイヤの回転半径：１ＱｃＴＬ、ビーム径：４ｃｍ
、 ビーム中央におけるワイヤと受光素子間の距＠：１
５ｃｍとすると距離の±０．１（ｍ ）なり。
たので、受光素子までの距離差が極めて小さく（たとえ
ば、ワイヤの回転半径：１ＱｃＴＬ、ビーム径：４ｃｍ
、 ビーム中央におけるワイヤと受光素子間の距＠：１
５ｃｍとすると距離の±０．１（ｍ ）なり。
そのため光の減衰も±１％以内にすることができ。
検出に当っての誤差も減少し測定精度を著しく向上する
ことができるようになった。
ことができるようになった。
第１図は本発明の一実施例を示す側面図、第２図は第１
図の矢印Ａ方向からみた正面図、第３図はレーザ光の測
定部位の選択例を示す図、第４図はレーザ光のモード測
定の−νりを表示したモード分布図、第５図は従来例を
示す概略構成図である。 （１）、 （ｌａ）・・・レーザ光、（２）・・・ワ
イ ヤ、αＱ・・・駆動機構、 Ｈ・・・受光素
子、ｕ９・・・検出装置。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男 ２フイ１フ 第１図 第２図 第 ５ 区
図の矢印Ａ方向からみた正面図、第３図はレーザ光の測
定部位の選択例を示す図、第４図はレーザ光のモード測
定の−νりを表示したモード分布図、第５図は従来例を
示す概略構成図である。 （１）、 （ｌａ）・・・レーザ光、（２）・・・ワ
イ ヤ、αＱ・・・駆動機構、 Ｈ・・・受光素
子、ｕ９・・・検出装置。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男 ２フイ１フ 第１図 第２図 第 ５ 区
Claims (1)
- レーザ光の直径以上の長さを有しかつ断面がほぼ円形に
なるワイヤと、このワイヤを上記レーザ光の直径以上の
半径をもつ円筒軌跡を描くように駆動して上記レーザ光
に横切らせる駆動機構と、上記ワイヤの軸線方向に並び
上記レーザ光を横切った時点のワイヤからの反射光を受
光する複数の受光素子と、これら受光素子からの信号を
処理して上記レーザ光の特性を表示する検出装置とを備
えたことを特徴とするレーザ光特性検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17679886A JPS6333637A (ja) | 1986-07-29 | 1986-07-29 | レ−ザ光特性検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17679886A JPS6333637A (ja) | 1986-07-29 | 1986-07-29 | レ−ザ光特性検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6333637A true JPS6333637A (ja) | 1988-02-13 |
Family
ID=16020026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17679886A Pending JPS6333637A (ja) | 1986-07-29 | 1986-07-29 | レ−ザ光特性検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6333637A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0707201A1 (fr) * | 1994-10-12 | 1996-04-17 | Commissariat A L'energie Atomique | Analyseur de faisceaux laser |
| EP0860267A2 (en) * | 1988-04-18 | 1998-08-26 | 3D Systems, Inc. | Stereolithographic beam profiling |
| WO2003064983A1 (en) * | 2002-01-29 | 2003-08-07 | Advanced Laser Solutions Limited | Method and apparatus for monitoring light beams |
-
1986
- 1986-07-29 JP JP17679886A patent/JPS6333637A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0860267A2 (en) * | 1988-04-18 | 1998-08-26 | 3D Systems, Inc. | Stereolithographic beam profiling |
| EP0860267A3 (en) * | 1988-04-18 | 1999-01-20 | 3D Systems, Inc. | Stereolithographic beam profiling |
| EP0707201A1 (fr) * | 1994-10-12 | 1996-04-17 | Commissariat A L'energie Atomique | Analyseur de faisceaux laser |
| FR2725802A1 (fr) * | 1994-10-12 | 1996-04-19 | Commissariat Energie Atomique | Analyseur de faisceaux laser |
| WO2003064983A1 (en) * | 2002-01-29 | 2003-08-07 | Advanced Laser Solutions Limited | Method and apparatus for monitoring light beams |
| US7138622B2 (en) | 2002-01-29 | 2006-11-21 | Advanced Laser Solutions Limited | Method and apparatus for monitoring light beams |
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