JP2007294498A - パルスレーザ装置及びパルスレーザビーム生成方法 - Google Patents
パルスレーザ装置及びパルスレーザビーム生成方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 パルスレーザ装置は、光共振器と、光共振器内に配置されたレーザ媒質と、レーザ媒質を励起させる励起装置と、光共振器の品質因子Qが相対的に高い第1の状態と相対的に低い第2の状態とを切り換えるQスイッチと、光共振器内に配置され、非線形光学結晶を含み、第1の状態でレーザ媒質から放出された基本波が入射し、基本波の高調波を生成する波長変換素子と、波長変換素子の温度を変化させる温度調節器と、波長変換素子の温度と波長変換素子で生成される高調波のパルス幅との対応関係を記憶するとともに、目標パルス幅を記憶し、波長変換素子の温度が、上記対応関係から得られた目標パルス幅に対応する目標温度となるように、温度調節器を制御する制御装置とを有する。
【選択図】 図1
Description
2 レーザ媒質
3 Qスイッチ
4 波長変換素子
5 励起源
6 温度調節器
7 フィルタ
8 フォトディテクタ
9 オシロスコープ
10 パワーメータ
20 振り分け光学系
21 加工対象物
100 制御装置
L1 パルスレーザビーム
L2 漏れ光
Claims (11)
- 光共振器と、
前記光共振器内に配置されたレーザ媒質と、
前記レーザ媒質を励起させるパワーを供給する励起装置と、
前記光共振器の品質因子Qが相対的に高い第1の状態と相対的に低い第2の状態とを切り換えるQスイッチと、
前記光共振器内に配置され、非線形光学結晶を含み、前記第1の状態で前記レーザ媒質から放出された基本波が入射し、該基本波の高調波を生成する波長変換素子と、
前記波長変換素子の温度を変化させる温度調節器と、
前記波長変換素子の温度と該波長変換素子で生成される高調波のパルス幅との対応関係であるパルス幅温度依存性を記憶するとともに、目標パルス幅を記憶し、該波長変換素子の温度が、該パルス幅温度依存性から得られた該目標パルス幅に対応する目標温度となるように、前記温度調節器を制御する第1の制御を行う制御装置と
を有するパルスレーザ装置。 - さらに、前記波長変換素子で生成された高調波のパルス幅を測定するパルス幅測定器を有し、
前記制御装置は、前記目標パルス幅を含むパルス幅の許容範囲を記憶し、前記第1の制御が行われている状態において前記パルス幅測定器で測定された第1のパルス幅が、該パルスの幅許容範囲から外れているかどうかを判定し、該第1のパルス幅が該パルス幅の許容範囲から外れていた場合に、前記第1の制御を解除し、前記温度調節器を制御して、該波長変換素子で生成される高調波のパルス幅が該パルス幅の許容範囲内の値となるように、該波長変換素子の温度を変化させる第2の制御を行う請求項1に記載のパルスレーザ装置。 - 前記制御装置は、前記波長変換素子の温度と該波長変換素子で生成される高調波のパワーとの対応関係であるパワー温度依存性を記憶するとともに、該波長変換素子で生成される高調波のパワーの許容範囲、及び該パワー温度依存性から得られ該パワーの許容範囲に対応する温度範囲を記憶し、該温度範囲に含まれるように前記目標温度を決定する請求項1または2に記載のパルスレーザ装置。
- 前記制御装置は、前記目標パルス幅に対応する温度が前記温度範囲に複数個含まれていた場合に、これら複数個の温度のうち最低の温度を前記目標温度として選択する請求項3に記載のパルスレーザ装置。
- さらに、前記波長変換素子で生成された高調波のパワーを測定するパワー測定器を有し、
前記制御装置は、パワーの許容範囲を記憶し、前記パワー測定器で測定されたパワーが該許容範囲から外れているかどうかを判定し、パワーが該許容範囲から外れていた場合に警告を発する請求項1または2に記載のパルスレーザ装置。 - さらに、前記波長変換素子で生成された高調波のパワーを測定するパワー測定器を有し、
前記制御装置は、目標パワーを記憶し、前記パワー測定器で測定されたパワーが前記目標パワーよりも低い場合は前記レーザ媒質に供給されるパワーを増加させるように前記励起装置を制御し、前記パワー測定器で測定されたパワーが前記目標パワーよりも高い場合は前記レーザ媒質に供給されるパワーを減少させるように前記励起装置を制御する請求項1または2に記載のパルスレーザ装置。 - 光共振器と、
前記光共振器内に配置されたレーザ媒質と、
前記レーザ媒質を励起させるパワーを供給する励起装置と、
前記光共振器の品質因子Qが相対的に高い第1の状態と相対的に低い第2の状態とを切り換えるQスイッチと、
前記光共振器内に配置され、非線形光学結晶を含み、前記第1の状態で前記レーザ媒質から放出された基本波が入射し、該基本波の高調波を生成する波長変換素子と、
前記波長変換素子の温度を変化させる温度調節器と、
前記波長変換素子で生成された高調波のパルス幅を測定するパルス幅測定器と、
パルス幅の許容範囲を記憶し、前記パルス幅測定器で測定されたパルス幅が該許容範囲から外れているかどうかを判定し、前記パルス幅測定器で測定されたパルス幅が該許容範囲から外れていた場合に、前記温度調節器を制御して、前記波長変換素子で生成される高調波のパルス幅が該許容範囲内の値となるように、該波長変換素子の温度を変化させる制御装置と
を有するパルスレーザ装置。 - (a)非線形光学結晶を含む波長変換素子を有し、レーザ媒質から放出される基本波を該波長変換素子により高調波に変換し、該高調波のパルスレーザビームを出射するパルスレーザ装置を準備する工程と、
(b)前記パルスレーザ装置について、前記波長変換素子の温度と該波長変換素子で生成される高調波のパルス幅との対応関係であるパルス幅温度依存性を測定する工程と、
(c)前記工程(b)で測定されたパルス幅温度依存性に基づいて、目標パルス幅に対応する前記波長変換素子の目標温度を決定する工程と、
(d)前記工程(c)で決定された目標温度となるように、前記波長変換素子の温度を制御する工程と
を有するパルスレーザビーム生成方法。 - さらに、
(e)前記パルスレーザ装置について、前記波長変換素子の温度と該波長変換素子で生成される高調波のパワーとの対応関係であるパワー温度依存性を測定する工程と、
(f)前記工程(e)で測定されたパワー温度依存性に基づいて、パワーの許容範囲及び該許容範囲に対応する温度範囲を求める工程と
を有し、
前記工程(c)において、前記工程(f)で決定された温度範囲に含まれるように前記目標温度が決定される請求項8に記載のパルスレーザビーム生成方法。 - 前記工程(c)において、前記目標パルス幅に対応する温度が前記工程(f)で決定された温度範囲に複数個含まれていた場合に、これら複数個の温度のうち最低の温度を前記目標温度として選択する請求項9に記載のパルスレーザビーム生成方法。
- (a)非線形光学結晶を含む波長変換素子を有し、レーザ媒質から放出される基本波を該波長変換素子により高調波に変換し、該高調波のパルスレーザビームを出射するパルスレーザ装置を準備する工程と、
(b)前記パルスレーザ装置から出射されたパルスレーザビームのパルス幅を測定する工程と、
(c)前記工程(b)で測定されたパルス幅が、予め与えられた許容範囲から外れているかどうかを判定する工程と、
(d)前記工程(c)でパルス幅が前記許容範囲から外れていた場合、前記パルスレーザ装置から出射されるパルスレーザビームのパルス幅が該許容範囲内となるように、前記波長変換素子の温度を変化させる工程と
を有するパルスレーザビーム生成方法。
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