JP3013376B2 - Laser device - Google Patents

Laser device

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JP3013376B2
JP3013376B2 JP4158590A JP4158590A JP3013376B2 JP 3013376 B2 JP3013376 B2 JP 3013376B2 JP 4158590 A JP4158590 A JP 4158590A JP 4158590 A JP4158590 A JP 4158590A JP 3013376 B2 JP3013376 B2 JP 3013376B2
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    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
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    • H01S3/137—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling devices placed within the cavity for stabilising of frequency
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、レーザ装置に係り、特にそのレーザビー
ムの発振波長の安定化に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser device, and more particularly to stabilization of an oscillation wavelength of a laser beam.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

エキシマレーザや半導体レーザ、色素レーザや一部の
固体レーザ等のレーザ装置では、レーザビームの発振波
長幅が広く、このレーザビームを用いて微細加工等を行
う際、レーザビームを集光するレンズによる色収差が問
題となる。したがって、上記のようなレーザ装置とし
て、光共振器内にエタロンを挿入することにより、レー
サビームの発振波長幅を狭くし、単色光に近いレーザビ
ームを出力するものが提案されている。In laser devices such as excimer lasers, semiconductor lasers, dye lasers, and some solid-state lasers, the oscillation wavelength width of the laser beam is wide, and when performing fine processing using this laser beam, a lens that focuses the laser beam is used. Chromatic aberration is a problem. Therefore, there has been proposed a laser device as described above, in which an etalon is inserted into an optical resonator to narrow the oscillation wavelength width of a laser beam and output a laser beam close to monochromatic light.

この提案されたレーザ装置は、例えば特開平１−2054
88号公報に示されている。第５図は、このレーザ装置の
構成を示すものであって、図において、（１）は光共振
器で、レーザ媒質（２）、全反射鏡（３）及び部分反射
鏡（４）より構成されている。（５）は光共振器（１）
内に配され、レーザビームの波長をおおまかに選択する
粗調用エタロン、（６）は光共振器（１）内に配され、
レーザビームの波長が決定される微調用エタロンで、こ
れらのエタロンは、例えば第６図に示されるように、ギ
ャップ（ｄ）を介して、二枚の透明基板（5b）が平行対
向配置されその対向面に、反射コーティングが施された
反射面（5b）が形成されたものであって、上記ギャップ
間距離（ｄ）あるいはレーザビームに対するエタロンの
角度を変えることにより、エタロンを通過する中心透過
波長を変えることができるものである。また、（７）は
粗調用エタロン（５）及び微調用エタロン（６）によっ
て狭帯域化され、光共振器（１）外へ出力されるレーザ
ビーム、（９）はこのレーザビーム（７）の一部が部分
反射鏡（８）を介して導びかれ、この導びかれた光より
干渉縞を検出する第１の干渉縞検出器で、第７図に示さ
れるように、干渉縞を形成する光を弱めたり、拡散させ
たりするインテグレータ（10）、エタロン（11）、レン
ズ（12）と、光の集まる位置を観測する撮像素子（13）
と、画像処理部（14）より構成されている。（15）は上
記干渉縞が所定の発振波長を持つレーザビームの基準干
渉縞となるように微調用エタロン（６）のギャップ長
（ｄ）あるいは角度を変えることにより微長用エタロン
（６）の透過できる波長を変える第１のエタロンの制御
機構である。（16）は粗調用エタロン（５）のみで分光
される光を入射する光源、（18）はこの光源（16）から
の光で、この光は集光レンズ（17）により集光され、粗
調用エタロン（５）に入射する。（20）は上記光源（1
6）からの光（18）が粗調用エタロン（５）を通過した
後、反射鏡（19）を介して導びかれ、この導びかれた光
より生じる干渉縞を検出する第２の干渉縞検出器で、第
７図に示されるように、干渉縞を形成するレンズ（21）
と光の集まる位置を観測する撮像素子（22）、画像処理
部（23）より構成される。また、この第２の干渉縞検出
器（20）で形成される干渉縞は、粗調用エタロン（５）
のみで分光したものである。（24）はこの第２の干渉縞
検出器における干渉縞が所定のレーザビームの発振波長
に対応する干渉縞になるように、粗調用エタロン（５）
のギャップ長（ｄ）あるいは角度を変えることによっ
て、粗調用エタロン（５）の透過できる波長を変える第
２のエタロンの制御機構、（25）は粗調用あるいは微調
用エタロン（５）（６）の制御の要否や優先性を選択す
る選択制御機構である。The proposed laser device is disclosed in, for example,
No. 88 discloses this. FIG. 5 shows the configuration of this laser device, in which (1) is an optical resonator, which is composed of a laser medium (2), a total reflection mirror (3) and a partial reflection mirror (4). Have been. (5) is an optical resonator (1)
An etalon for coarse adjustment, which roughly selects the wavelength of the laser beam, (6) is disposed in the optical resonator (1),
Fine etalons for which the wavelength of the laser beam is determined. These etalons are composed of two transparent substrates (5b) arranged in parallel and opposed to each other via a gap (d) as shown in FIG. 6, for example. A reflection surface (5b) coated with a reflection coating is formed on the facing surface, and the center transmission wavelength passing through the etalon is changed by changing the distance between the gaps (d) or the angle of the etalon with respect to the laser beam. Can be changed. Further, (7) is a laser beam narrowed by the coarse adjustment etalon (5) and the fine adjustment etalon (6) and output to the outside of the optical resonator (1), and (9) is a laser beam of this laser beam (7). A part is guided through a partial reflecting mirror (8), and a first interference fringe detector that detects interference fringes from the guided light forms interference fringes as shown in FIG. Integrator (10), etalon (11), lens (12) that weakens or diffuses incoming light, and image sensor (13) that observes the position where light gathers
And an image processing unit (14). (15) changing the gap length (d) or angle of the fine adjustment etalon (6) so that the interference fringe becomes a reference interference fringe of a laser beam having a predetermined oscillation wavelength; This is the first etalon control mechanism that changes the wavelength that can be transmitted. (16) is a light source that receives light that is split only by the coarse adjustment etalon (5), (18) is light from the light source (16), and this light is condensed by the condensing lens (17). It enters the preparation etalon (5). (20) is the light source (1
After the light (18) from 6) passes through the coarse-tuning etalon (5), it is guided through a reflecting mirror (19), and a second interference fringe for detecting an interference fringe generated by the guided light. A lens that forms interference fringes on the detector as shown in FIG. 7 (21)
And an image sensor (22) for observing the position where light gathers, and an image processing unit (23). The interference fringe formed by the second interference fringe detector (20) is a coarse adjustment etalon (5).
The spectrum was obtained only by using the spectrum. (24) The coarse adjustment etalon (5) such that the interference fringes in the second interference fringe detector become interference fringes corresponding to the oscillation wavelength of a predetermined laser beam.
The control mechanism of the second etalon for changing the wavelength that can be transmitted by the coarse adjustment etalon (5) by changing the gap length (d) or angle of the etalon (5) (6) for coarse adjustment or fine adjustment This is a selection control mechanism for selecting necessity of control and priority.

次に動作について説明する。このようなレーザ装置に
おいては、通常、レーザ媒質（２）より発生した光は、
全反射鏡（３）と部分反射鏡（４）からなる光共振器
（１）内を何度も往復している間に増幅され、レーザビ
ーム（７）として取り出される。そして、上記説明した
ようなレーザ装置には、光共振器（１）内に、粗調用エ
タロン（５）及び微調用エタロン（６）が挿入されてい
るので、発振波長幅が狭く、単色光に近いレーザビーム
（７）を得ることができる。Next, the operation will be described. In such a laser device, light generated from the laser medium (2) is usually
The light is amplified while being reciprocated many times in the optical resonator (1) including the total reflection mirror (3) and the partial reflection mirror (4), and is extracted as a laser beam (7). In the laser device as described above, since the coarse adjustment etalon (5) and the fine adjustment etalon (6) are inserted in the optical resonator (1), the oscillation wavelength width is narrow, and the laser light is converted to monochromatic light. A close laser beam (7) can be obtained.

ここで、粗調用及び微調用エタロン（５）（６）の２
枚のエタロンを光共振器（１）に挿入した場合、レーザ
発振波長幅が狭く成ることについて説明する。第12図は
レーザ発振波長幅が狭くなる原理を示した図で、第８図
（ａ）は粗調用エタロン（５）の分光特性を示す。この
分光特性のそれぞれの山のピークの位置である中心透過
波長λm1は下記（１）式で示される。Here, the coarse and fine etalons (5) and (6)
The fact that the laser oscillation wavelength width becomes narrower when one etalon is inserted into the optical resonator (1) will be described. FIG. 12 shows the principle of narrowing the laser oscillation wavelength width. FIG. 8 (a) shows the spectral characteristics of the coarse adjustment etalon (5). The center transmission wavelength λm1, which is the peak position of each peak of the spectral characteristics, is expressed by the following equation (1).

（ここで、n1はエタロンを構成する２枚の鏡面の間にあ
る物質の屈折率、d1は鏡面の間の距離、θ１はエタロン
に入射するときの角度、m1は整数である。幾つかあるピ
ークはこのm1の違いに対応している。） この式から明らかなように、n1,d1,θ１を変えること
によって、山のピーク波長を自由に変えることができ
る。一方、ピークとピークの間は自由スペクトル領域
（以下、FSRと略す）と呼ばれ、下記（２）式で示され
る。 (Where n 1 is the refractive index of the substance between the two mirror surfaces constituting the etalon, d 1 is the distance between the mirror surfaces, θ 1 is the angle when entering the etalon, and m 1 is an integer . some certain peak corresponds to the difference the m 1.) as is apparent from this equation, n 1, d 1, by changing the theta 1, it is possible to change the peak wavelength of the mountain freely . On the other hand, a region between the peaks is called a free spectral region (hereinafter abbreviated as FSR), and is represented by the following equation (2).

また、それぞれのピークの半値幅Δλ１は下記（３）
式で示される。 The half-width Δλ 1 of each peak is given by the following (3)
It is shown by the formula.

（ここで、Ｆはフィネスと呼び、エタロンの性能により
決まるものである。） 一方、第８図（ｃ）はレーザ媒質（２）のゲインの分
光特性を示すものである。光共振器（１）内にエタロン
が存在しなければ、このゲインが存在する範囲内で光は
増幅されるため、発振波長幅が広いレーザビームとな
る。その際、粗調用エタロン（５）のピーク位置λm1を
ゲインが存在する範囲のどこかの波長λ０に等しく成る
ように、しかもゲインが存在する波長内にλm1以外の他
のピークがこないように、ギャップ長（d1）等を設定す
れば、粗調用エタロン（５）の存在により、λ０のとこ
ろだけ、ロスが少ない状態が実現し、その波長λ０付近
でのみ、光は増幅され、発振波長幅が狭くなったレーザ
ビームが発振される。 (Here, F is called the finesse and is determined by the performance of the etalon.) On the other hand, FIG. 8C shows the spectral characteristics of the gain of the laser medium (2). If the etalon does not exist in the optical resonator (1), the light is amplified within the range where the gain exists, and the laser beam has a wide oscillation wavelength width. At this time, the peak position λ m1 of the coarse adjustment etalon (5) is set to be equal to the wavelength λ 0 somewhere in the range where the gain exists, and there is no other peak other than λ m1 within the wavelength where the gain exists. By setting the gap length (d 1 ) and the like in this manner, a state where the loss is small only at λ 0 is realized due to the presence of the coarse adjustment etalon (5), and light is amplified only around the wavelength λ 0. As a result, a laser beam having a reduced oscillation wavelength width is oscillated.

ところで、ゲインが存在する波長内にピークが１つだ
けになるようにすると、FSR1の最低値は決まり、また、
フィネスＦはエタロンの性能により決まり、せいぜい20
程度であるので、（３）式より粗調用エタロン（５）の
みで、レーザビームの発振波長幅を狭くするには限度が
ある。そこで、もう１個の微調用エタロン（６）を用い
ることになる。この微調用エタロン（６）の分光特性
は、ピーク波長λm2をλ０に等しくし、FSR2はFSR2＞Δ
λ１となるようにし、例えば第８図（ｂ）に示されるよ
うになる。By the way, if there is only one peak within the wavelength where the gain exists, the minimum value of FSR 1 is determined.
The finesse F is determined by the performance of the etalon, at most 20
Therefore, there is a limit in narrowing the oscillation wavelength width of the laser beam using only the coarse adjustment etalon (5) according to the equation (3). Therefore, another fine adjustment etalon (6) is used. The spectral characteristic of this fine tuning etalon (6) is such that the peak wavelength λ m2 is equal to λ 0 , and FSR 2 is FSR 2 > Δ
λ 1 , for example, as shown in FIG. 8 (b).

このようにして、もともと第８図（ｃ）のような分光
特性であったレーザビームは２個のエタロンを用いるこ
とにより、第８図（ｄ）に示すように、それぞれのエタ
ロンのピークが重なるようにλ０を中心とした狭い範囲
でのみ発振することになる。実際には、発振中にエタロ
ンを何度も通るから、レーザビームの発振波長幅は、２
個のエタロンにより決まる波長幅の1/2〜1/10となる。In this way, the laser beam originally having the spectral characteristics as shown in FIG. 8 (c) uses two etalons, so that the peaks of the respective etalons overlap as shown in FIG. 8 (d). Thus, oscillation occurs only in a narrow range around λ 0 . In practice, since the laser beam passes through the etalon many times during oscillation, the oscillation wavelength width of the laser beam is 2
It is 1/2 to 1/10 of the wavelength width determined by each etalon.

さらに、レーザビームの発振波長幅を狭くしたいとき
にはさらにもう１個のエタロンを用いれば良い。Further, when it is desired to reduce the oscillation wavelength width of the laser beam, another etalon may be used.

さて、以上のようにしてレーザビームの発振波長幅を
狭くできるが、発振後レーザビームがエタロンを通過す
るときに発熱が生じ、この発熱によってエタロンが変形
する。この変形はエタロンの特性を劣化させるほどでは
ないが、エタロンのギャップ長（ｄ）を変え、その結
果、中心透過波長をシフトさせるという問題が生じる。
この問題を第９図を用いて説明する。第９図（ａ）は粗
調用エタロン（５）の分光特性を拡大したもので、図に
おいて実線は発振直後の分光特性であり、点線は波長が
シフトしたときの分光特性を示す。シフト量とエタロン
の変形によるｄの変化の間には下記（４）式の関係があ
る。By the way, the oscillation wavelength width of the laser beam can be narrowed as described above. However, when the laser beam passes through the etalon after oscillation, heat is generated, and the heat causes the etalon to be deformed. Although this deformation is not so much as to deteriorate the characteristics of the etalon, it changes the gap length (d) of the etalon, thereby causing a problem of shifting the central transmission wavelength.
This problem will be described with reference to FIG. FIG. 9 (a) is an enlarged view of the spectral characteristics of the coarse adjustment etalon (5). In the figure, the solid line indicates the spectral characteristics immediately after oscillation, and the dotted line indicates the spectral characteristics when the wavelength shifts. The following equation (4) holds between the shift amount and the change in d due to the deformation of the etalon.

ここで、波長シフトの方向は、エタロンの構造等によ
り決まり、特定のエタロンを用いれば、レーザビームに
よる発熱によって一方向にシフトする。一方、微調用エ
タロン（６）もまた、同様に波長シフトが生じ、第９図
（ｂ）に示すようになる。しかし、微調用エタロン
（６）のギャップ長は、粗調用エタロン（５）より大き
いので、微調用エタロン（６）の波長シフト量は、粗調
用エタロン（５）の波長シフト量より小さくなり、２個
のエタロン（５）（６）の中心透過波長λm1とλm2にず
れが生じるため、両方を重ねたときの光透過量は、中心
透過波長λm1とλm2が等しい場合に比べて減少する。そ
の際のレーザビーム発振の様子を第９図（ｃ）に示す。
従って、長時間発振した後では、レーザビームは、発振
波長がλ０からλm2にシフトすると共に、出力も低下
し、さらにシフト量が大きい場合には、エタロンの他の
モードが発振されることもある。 Here, the direction of the wavelength shift is determined by the structure of the etalon or the like. If a specific etalon is used, the wavelength shifts in one direction due to heat generated by the laser beam. On the other hand, the fine adjustment etalon (6) also causes a wavelength shift similarly, as shown in FIG. 9 (b). However, since the gap length of the fine adjustment etalon (6) is larger than the coarse adjustment etalon (5), the wavelength shift amount of the fine adjustment etalon (6) is smaller than the wavelength shift amount of the coarse adjustment etalon (5). Since the center transmission wavelengths λ m1 and λ m2 of the etalons (5) and (6) are shifted, the light transmission amount when both are superimposed is smaller than when the center transmission wavelengths λ m1 and λ m2 are equal. I do. FIG. 9 (c) shows the state of laser beam oscillation at that time.
Therefore, after oscillating for a long time, the oscillation wavelength of the laser beam shifts from λ 0 to λ m 2 , the output also decreases, and when the shift amount is large, other modes of the etalon are oscillated. There is also.

したがって、上記第７図に示したものにおいては、以
下のようなレーザビームの波長安定化のための制御が行
われている。すなわち、レーザビーム（７）の一部が、
反射鏡（８）によって、第１の干渉縞検出器（９）に導
かれる。この第１の干渉縞検出器（９）内に導びかれた
光は、インテグレータ（10）によって生じた発散成分の
うち、特定の入射角θを持つもののみがエタロン（11）
を通過し、結像レンズ（12）にいたる。そして、このレ
ンズ（12）の焦点距離をｆとするとθの成分を持つ光
は、焦点位置においてレンズ軸よりｆ・θ離れたところ
に集まり、円形の干渉縞を形成する。そこで、撮像素子
（13）により光の集まる位置を観測し、画像処理部（1
4）で解析すれば、入射角度θが求まり、現在発振され
ているレーザビームの波長が計算できる。そして、レー
ザビームの波長には、微調用エタロン（６）のみで決ま
る透過波長成分があらわれるので、第１のエタロンの制
御機構（10）を通じて微調用エタロン（６）のレーザビ
ームに対する角度あるいはギャップ長（ｄ）等を調整
し、微調用エタロン（６）の中心透過波長を所定の波長
とすることによって、レーザビームの発振波長は所定の
波長となる。Therefore, in the configuration shown in FIG. 7, the following control for stabilizing the wavelength of the laser beam is performed. That is, part of the laser beam (7)
The light is guided to the first interference fringe detector (9) by the reflecting mirror (8). As for the light guided into the first interference fringe detector (9), of the divergent components generated by the integrator (10), only those having a specific incident angle θ are etalons (11).
To the imaging lens (12). When the focal length of the lens (12) is f, light having a component of θ is collected at a focal position f · θ away from the lens axis to form a circular interference fringe. Therefore, the position where light gathers is observed by the image sensor (13), and the image processing unit (1
By analyzing in 4), the incident angle θ can be determined, and the wavelength of the currently oscillated laser beam can be calculated. Since the wavelength of the laser beam has a transmission wavelength component determined only by the fine adjustment etalon (6), the angle or gap length of the fine adjustment etalon (6) with respect to the laser beam is controlled through the first etalon control mechanism (10). By adjusting (d) and the like and setting the center transmission wavelength of the fine adjustment etalon (6) to a predetermined wavelength, the oscillation wavelength of the laser beam becomes the predetermined wavelength.

一方、粗調用エタロン（５）の制御は、次のように行
われる。光源（16）からの光は、粗調用エタロン（５）
に入射され、特定の入射角度成分をもつ波長のみが選択
され、微調用エタロン（６）ではそのまま通過する。そ
して、この光源の光の波長で高い反射率をもつ、反射鏡
（19）で反射され第２の干渉縞検出器（20）に導びかれ
る。この干渉縞検出器（20）に導びかれた光は、レンズ
（21）により集光され、粗調用エタロン（５）のみで分
光された光で形成された円形の干渉縞が生じる。そこ
で、撮像素子（22）によって光の集まる位置を観測し、
画像処理部（23）で解析することにより、粗調用エタロ
ン（５）の中心透過波長が求まり、第２のエタロン制御
機構（24）を通じて粗調用エタロン（５）の角度あるい
はギャップ長（ｄ）を調整し、粗調用エタロン（５）の
中心透過波長が、所定の波長に制御される。On the other hand, the control of the coarse adjustment etalon (5) is performed as follows. The light from the light source (16) is the etalon for coarse adjustment (5)
And only the wavelength having a specific incident angle component is selected, and passes through the fine adjustment etalon (6) as it is. Then, the light is reflected by a reflecting mirror (19) having a high reflectance at the wavelength of the light from the light source, and guided to a second interference fringe detector (20). The light guided to the interference fringe detector (20) is condensed by the lens (21), and a circular interference fringe formed by the light separated by the coarse adjustment etalon (5) alone is generated. Then, the position where light gathers is observed by the image sensor (22),
The center transmission wavelength of the coarse adjustment etalon (5) is obtained by analysis in the image processing unit (23), and the angle or gap length (d) of the coarse adjustment etalon (5) is determined through the second etalon control mechanism (24). After the adjustment, the center transmission wavelength of the coarse adjustment etalon (5) is controlled to a predetermined wavelength.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

第10図は粗調用エタロン（５）の反射面（5b）の反射
率と干渉縞の光強度の関係を説明するための図であり、
反射率が小さい場合には、光強度変化の割合が小さいた
め撮像素子（22）により干渉縞を読み取りにくく、干渉
縞による制御が難しい。FIG. 10 is a diagram for explaining the relationship between the reflectance of the reflection surface (5b) of the coarse adjustment etalon (5) and the light intensity of the interference fringes,
When the reflectance is small, the rate of change in light intensity is small, so that it is difficult to read interference fringes by the image sensor (22), and it is difficult to control the interference fringes.

したがって、このように構成されたレーザ装置では、
上記で述べたように粗調用エタロン（５）の制御を行う
にあたっては、光源（16）の波長に対する粗調用エタロ
ン（５）の反射面（5b）の反射率を大きくしなければ、
第２の干渉縞検出器（20）より充分な信号は得られず、
誤動作を起こすこともあった。Therefore, in the laser device configured as described above,
As described above, when controlling the coarse adjustment etalon (5), it is necessary to increase the reflectance of the reflection surface (5b) of the coarse adjustment etalon (5) with respect to the wavelength of the light source (16).
A sufficient signal cannot be obtained from the second interference fringe detector (20),
In some cases, malfunctions occurred.

しかしながら、エタロンの反射面（5b）の反射率を大
きくしようとすると、例えばエタロンの反射面（5b）を
構成する反射膜の膜数を増やさねばならず、エタロンの
製作が困難になる。また、反射率を大きくすると、それ
に伴って、吸収率も増加するので、エタロンの耐光強度
が低くなるという問題も発生する。However, in order to increase the reflectance of the etalon reflection surface (5b), it is necessary to increase the number of reflection films constituting the etalon reflection surface (5b), for example, and it becomes difficult to manufacture the etalon. Further, when the reflectance is increased, the absorptance is also increased, which causes a problem that the light resistance of the etalon is reduced.

本発明は上記した点を解決するためになされたもので
あって、波長及び出力の安定したレーザビームが発振さ
れるレーザ装置を得ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to obtain a laser device that emits a laser beam having a stable wavelength and output.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明に係るレーザ装置は、光源からの光を２方向に
分割する光線分割手段、２方向に分割された光をそれぞ
れ異なる角度で上記エタロンに入射させ、反射された２
方向の光をそれぞれ空間の１点で受け、光強度を検出す
る第１および第２の光検出器、この第１の光検出器の出
力値と第２の光検出器の出力値との差により上記エタロ
ンを制御し、エタロンの通過できる波長を調整する制御
手段を備えたものである。The laser device according to the present invention comprises a light beam splitting means for splitting light from a light source in two directions, and making the light split in two directions incident on the etalon at different angles.
First and second photodetectors for receiving light in the respective directions at one point in space and detecting the light intensity, and the difference between the output value of the first photodetector and the output value of the second photodetector To control the etalon and adjust the wavelength that the etalon can pass through.

また、光源からの光を拡げるレンズ、拡げられた光が
上記エタロンによって反射された光を空間の２点で受け
るよう設けられた第１および第２の光検出器、この第１
の光検出器の出力値と第２の光検出器の出力値との差に
より上記エタロンを制御し、エタロンの通過できる波長
を調整する制御手段を備えたものである。A lens for expanding light from the light source; first and second photodetectors provided to receive the light reflected by the etalon at two points in space;
And a control means for controlling the etalon based on the difference between the output value of the photodetector and the output value of the second photodetector to adjust the wavelength that the etalon can pass.

〔作用〕[Action]

上記のように構成されたレーザ装置においては、光源
からの光がエタロンによって反射され、この反射光強度
を光検出器で検出する。この反射光の光強度は、上記エ
タロンの中心透過波長に依存するために、制御手段がこ
の反射光強度に基づいて、エタロンの透過できる波長を
制御せしめ、所定の波長の狭帯域のレーザビームを安定
して出力せしめるように働く。In the laser device configured as described above, light from the light source is reflected by the etalon, and the intensity of the reflected light is detected by the photodetector. Since the light intensity of the reflected light depends on the center transmission wavelength of the etalon, the control means controls a wavelength that can be transmitted by the etalon based on the reflected light intensity, and emits a narrow-band laser beam having a predetermined wavelength. It works to output stably.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例について説明する。第１図は
本発明の一実施例のエキシマレーザ装置の構成図で、図
において、（１）は光共振器で、レーザ媒質（２）、全
反射鏡（３）と部分反射鏡（４）より構成され、ここで
はレーザ媒質（２）は中心波長248mmのKrFレーザであ
る。（26）は全反射鏡（３）を介して粗調用エタロン
（５）に対向配置され、安定した波長を有し、粗調用エ
タロン（５）によって反射される光を入射するための光
源で、この実施例ではレーザビーム（７）の波長とは異
なる波長633nmのヘリウム−ネオン（He−Ne）レーザが
用いられており、このとき上記全反射鏡（３）は、この
He−Neレーザの波長に対して、十分透過するようなコー
ティングが施されている。（27）はこの光源（26）と全
反射鏡（３）間に配され、上記光源（26）より出射され
た光（29）を２方向に分割するビームスプリッタ、（2
8）はこのビームスプリッタ（27）により分割された光
（29b）の方向を変えるためのミラーである。（30a）は
光源（26）からの光がビームスプリッタ（27）を透過
し、粗調用エタロン（５）によって反射された光を検出
する、つまり反射された光強度を検出する光検出器で、
この実施例では光センサが用いられている。（30b）は
光源（26）からの光がビームスプリッタ（27）により分
割され、前記ミラー（28）によって粗調用エタロン
（５）に導かれ、反射された光を検出する、つまり、こ
の反射された光の光強度を検出する第２の光検出器で、
この実施例では光センサが用いられており、粗調用エタ
ロン（５）の中心透過波長が所定波長のとき、上記第１
の光検出器（30a）と上記第２の光検出器（30b）の出力
差、つまり光強度の差が０となるように、He−Neレーザ
（26）及びミラー（28）は配されている。（31）は第１
の光検出器（30a）及び第２の光検出器（30b）からの出
力に基づいて、粗調用エタロン（５）のギャップ長
（ｄ）あるいはレーザビームに対する角度（θ）を変え
ることによって粗調用エタロン（５）の透過できる波長
を変える制御手段である。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a configuration diagram of an excimer laser device according to one embodiment of the present invention. In FIG. 1, (1) is an optical resonator, and a laser medium (2), a total reflection mirror (3) and a partial reflection mirror (4). Here, the laser medium (2) is a KrF laser having a center wavelength of 248 mm. Reference numeral (26) denotes a light source which is disposed to face the coarse adjustment etalon (5) via the total reflection mirror (3), has a stable wavelength, and receives light reflected by the coarse adjustment etalon (5). In this embodiment, a helium-neon (He-Ne) laser having a wavelength of 633 nm different from the wavelength of the laser beam (7) is used.
The coating is applied so as to sufficiently transmit the wavelength of the He-Ne laser. A beam splitter (27) is disposed between the light source (26) and the total reflection mirror (3) and splits the light (29) emitted from the light source (26) in two directions.
8) is a mirror for changing the direction of the light (29b) split by the beam splitter (27). (30a) is a light detector for detecting light reflected from the light source (26) through the beam splitter (27) and reflected by the coarse adjustment etalon (5), that is, detecting the reflected light intensity.
In this embodiment, an optical sensor is used. In (30b), the light from the light source (26) is split by the beam splitter (27), guided to the coarse adjustment etalon (5) by the mirror (28), and the reflected light is detected, that is, the reflected light is detected. A second photodetector for detecting the light intensity of the reflected light,
In this embodiment, an optical sensor is used. When the central transmission wavelength of the coarse adjustment etalon (5) is a predetermined wavelength, the first
The He-Ne laser (26) and the mirror (28) are arranged so that the output difference between the photodetector (30a) and the second photodetector (30b), that is, the difference in light intensity becomes zero. I have. (31) is the first
By changing the gap length (d) or angle (θ) with respect to the laser beam of the coarse adjustment etalon (5) based on the outputs from the photodetector (30a) and the second photodetector (30b), This is control means for changing the wavelength that the etalon (5) can transmit.

上記のように構成されたレーザ装置においても、従来
例で示したもの同様に、光共振器（１）内の光は、この
光共振器（１）内を何度か往復している間に増幅され、
粗調用エタロン（５）及び微調用エタロン（６）によっ
て、波長が選択され発振波長幅が狭く、単色光に近いレ
ーザビーム（７）が得られる。しかし、それだけではす
でに述べたように、波長も出力も不安定である。In the laser device configured as described above, similarly to the laser device shown in the conventional example, the light in the optical resonator (1) travels several times in the optical resonator (1). Amplified
With the etalon for coarse adjustment (5) and the etalon for fine adjustment (6), a laser beam (7) whose wavelength is selected and whose oscillation wavelength width is narrow and which is close to monochromatic light can be obtained. However, by itself, as described above, both the wavelength and the output are unstable.

したがって、この実施例においても、レーザビームの
発振波長の安定化のために、次のようなエタロンの制御
が行われている。すなわち、微調用エタロン（６）は、
従来の方法と同様にレーザビーム（７）の一部が、部分
反射鏡（８）により、干渉縞検出器（９）に導かれ、こ
の干渉縞検出器（９）内で円形の干渉縞が形成される。
そこで、撮像素子（13）により光の集まる位置が観測さ
れ、画像処理部（14）で解析され、現在発振されている
レーザビーム（７）の発振波長が求まり、制御機構（1
5）を通じて、微調用エタロン（６）のギャップ長
（ｄ）又はレーザビームに対する角度（θ）を変化さ
せ、微長用エタロン（６）の中心透過波長を所定の波長
に制御することにより、レーザビーム（７）の発振波長
は所定の波長となる。Therefore, also in this embodiment, the following etalon control is performed for stabilizing the oscillation wavelength of the laser beam. That is, the fine tuning etalon (6)
As in the conventional method, a part of the laser beam (7) is guided to the interference fringe detector (9) by the partial reflecting mirror (8), and a circular interference fringe is formed in the interference fringe detector (9). It is formed.
Then, the position where light gathers is observed by the image pickup device (13), analyzed by the image processing unit (14), the oscillation wavelength of the currently oscillated laser beam (7) is determined, and the control mechanism (1
By changing the gap length (d) of the fine tuning etalon (6) or the angle (θ) with respect to the laser beam through 5), and controlling the center transmission wavelength of the fine tuning etalon (6) to a predetermined wavelength, the laser The oscillation wavelength of the beam (7) is a predetermined wavelength.

次に、粗調用エタロン（５）の制御方法について説明
する。レーザビームの出力には、微調用エタロン（６）
で決まる透過波長成分のみが現われるので、粗調用エタ
ロン（５）のみでの影響を知ることが必要である。従っ
て、粗調用エタロン（５）に波長が異なり、かつ安定な
波長をもつ光源、つまり、この実施例ではHe−Neレーザ
（26）が粗調用エタロン（５）に照射される。このHe−
Neレーザビーム（29）は、ビームスプリッタ（27）によ
って、２方向に分割される。ビームスプリッタ（27）を
通過したHe−Neのレーザビーム（29a）の一部は、He−N
eのレーザの波長に対して十分透過するようなコーティ
ングが施されている全反射鏡（３）を通過し、粗調用エ
タロン（５）に入射し、この粗調用エタロン（５）の反
射面（5b）によって、反射される。そして、反射された
光の強度が、第１の光センサ（30a）によって検出され
る。一方、ビームスプリッタ（27）によって分割された
１部のHe−Neレーザビーム（29b）は、ミラー（28）に
より方向が変えられ、粗調用エタロン（５）に照射さ
れ、粗調用エタロン（５）の反射面（5b）により反射さ
れる。そして、反射された光の強度が第２の光センサ
（30b）によって、検出される。そして、第１の光セン
サ（30a）及び第２の光センサ（30b）の出力は、制御機
構（31）に導びかれ、粗調用エタロン（５）の中心透過
波長が所定の波長であるときに、第１の光センサ（30
a）と第２の光センサ（30b）の出力差が０となるように
設定されているので、この出力差が０となるように、粗
調用エタロン（５）のギャップ長（ｄ）あるいはレーザ
ビーム（７）に対する角度を調整することにより、粗調
用エタロン（５）の中心透過波長は所定の波長となる。
上記説明したように微調用エタロン（６）及び粗調用エ
タロン（５）の中心透過波長を制御すれば、従来例と同
様にレーザビームの波長及び出力は安定する。Next, a method of controlling the coarse adjustment etalon (5) will be described. The etalon for fine adjustment (6)
Since only the transmission wavelength component determined by the above appears, it is necessary to know the effect of only the coarse adjustment etalon (5). Therefore, a light source having a different wavelength and a stable wavelength, that is, a He-Ne laser (26) in this embodiment is irradiated to the coarse adjustment etalon (5). This He-
The Ne laser beam (29) is split in two directions by a beam splitter (27). Part of the He-Ne laser beam (29a) that has passed through the beam splitter (27) is He-N
e, passes through a total reflection mirror (3) provided with a coating that is sufficiently transparent to the wavelength of the laser, enters the coarse adjustment etalon (5), and reflects the reflection surface of the coarse adjustment etalon (5). 5b). Then, the intensity of the reflected light is detected by the first optical sensor (30a). On the other hand, a part of the He-Ne laser beam (29b) split by the beam splitter (27) has its direction changed by a mirror (28), and is irradiated on the coarse adjustment etalon (5), so that the coarse adjustment etalon (5) is obtained. Is reflected by the reflecting surface (5b). Then, the intensity of the reflected light is detected by the second optical sensor (30b). Then, the outputs of the first optical sensor (30a) and the second optical sensor (30b) are guided to the control mechanism (31), and when the center transmission wavelength of the coarse adjustment etalon (5) is a predetermined wavelength. First, the first optical sensor (30
Since the output difference between a) and the second optical sensor (30b) is set to be 0, the gap length (d) or laser of the coarse adjustment etalon (5) is set so that this output difference becomes 0. By adjusting the angle with respect to the beam (7), the center transmission wavelength of the coarse adjustment etalon (5) becomes a predetermined wavelength.
As described above, by controlling the center transmission wavelengths of the fine adjustment etalon (6) and the coarse adjustment etalon (5), the wavelength and output of the laser beam are stabilized as in the conventional example.

ここで粗調用エタロン（５）の制御方法について、第
２図に基づいてさらに詳しく説明する。粗調用エタロン
（５）のギャップに設けられた反射面（5b）のHe−Neレ
ーザの波長に対する反射率をＲとすると、第１の光セン
サに戻ってくる光の割合Ｂは、下記（５）式で示され
る。Here, the method of controlling the coarse adjustment etalon (5) will be described in more detail with reference to FIG. Assuming that the reflectance of the reflection surface (5b) provided in the gap of the coarse adjustment etalon (5) with respect to the wavelength of the He-Ne laser is R, the ratio B of light returning to the first optical sensor is as follows: ) Expression.

（ここで、ndはエタロンの光学的ギャップ長、λはHe−
Neレーザの波長、θ１はHe−Neレーザからの光がエタロ
ンに入射する角度である。） また、エタロンの透過中心波長は（１）式に示され
る。したがって、第１の光センサ（30a）に戻ってくる
反射光の割合Ｂは、エタロンの中心透過波長の変化に依
存し、この反射光の割合は、その光強度によって測定さ
れる。よって、光センサに戻ってくる反射光強度を観測
することによって、エタロンの透過中心波長を観測でき
る。一方、第２の光センサ（30b）に戻ってくる光の割
合Ｂも、入射角度θ２が異なるが、上記（５）式と同様
に示される。ここで、第１の光センサ（30a）と第２の
光センサ（30b）の出力の関係を第２図に示す。第２の
光センサ（30b）の出力は、第１の光センサの（30a）出
力とは、粗調用エタロン（５）に入射する角度（θ）が
異なるため、第１の光センサ（30a）の出力がシフトし
た形状となる。この実施例では、δ１−δ２＝π/2の関
係になるようにミラー（28）が配されている。そして、
この第１の光センサ（22a）と第２の光センサ（30b）の
出力差は、第２図中の一点鎖線で示される。そして、こ
の２つの光センサの出力差が０のときに、粗調用エタロ
ン（５）の中心透過波長が、エキシマレーザの所定の波
長となるように、He−Neレーザ（26）及びミラー（28）
が配されているので光センサの出力差が常に０となるよ
うに制御手段（31）を通じて粗調用エタロン（５）を調
整するようによって、所定の波長でエキシマレーザは、
安定して出力される。この制御方法は光源（26）からの
光をエタロンの反射面（5b）に反射させて、この反射光
強度を測定し、この出力に基づいて、制御されるのでエ
タロンの反射面（5b）の反射率Ｒが小さくとも、その出
力をアンプ等によって増幅することによって、制御に用
いることができる。また、このように１つのエタロンに
対して入射角度の異なる２つの光を照射させることによ
って、長期使用等によってエタロンが劣化し、反射率が
低下し、反射光強度が低下した場合においても、第１の
光センサ（30a）と第２の光センサ（30b）の出力が共に
低下するので、出力差が０の位置はずれることがなく、
粗調用エタロン（５）の中心透過波長を所定の成長とす
ることができる。 (Where nd is the optical gap length of the etalon and λ is He-
Wavelength of Ne laser, theta 1 is the angle which the light from the He-Ne laser is incident on the etalon. In addition, the transmission center wavelength of the etalon is represented by the equation (1). Therefore, the ratio B of the reflected light returning to the first optical sensor (30a) depends on the change in the central transmission wavelength of the etalon, and the ratio of the reflected light is measured by the light intensity. Therefore, the transmission center wavelength of the etalon can be observed by observing the reflected light intensity returning to the optical sensor. On the other hand, the proportion of returning to the second optical sensor (30b) light B also, the incident angle theta 2 is different, as shown in the same manner as described above (5). Here, FIG. 2 shows the relationship between the outputs of the first optical sensor (30a) and the second optical sensor (30b). The output of the second optical sensor (30b) differs from the output of the first optical sensor (30a) at the angle (θ) at which it enters the coarse adjustment etalon (5). Output is shifted. In this embodiment, the mirror (28) is arranged so that δ 1 −δ 2 = π / 2. And
The output difference between the first optical sensor (22a) and the second optical sensor (30b) is indicated by a dashed line in FIG. Then, when the output difference between the two optical sensors is 0, the He-Ne laser (26) and the mirror (28) are set such that the center transmission wavelength of the coarse adjustment etalon (5) becomes the predetermined wavelength of the excimer laser. )
Since the coarse adjustment etalon (5) is adjusted through the control means (31) so that the output difference of the optical sensor always becomes 0, the excimer laser at a predetermined wavelength
Output is stable. In this control method, the light from the light source (26) is reflected on the reflecting surface (5b) of the etalon, the intensity of the reflected light is measured, and the control is performed based on the output. Even if the reflectance R is small, the output can be used for control by amplifying the output with an amplifier or the like. Further, by irradiating one etalon with two lights having different incident angles in this way, even if the etalon is deteriorated due to long-term use, the reflectance is reduced, and the reflected light intensity is reduced, Since the outputs of the first optical sensor (30a) and the second optical sensor (30b) both decrease, the output difference does not deviate to the zero position.
The center transmission wavelength of the coarse tuning etalon (5) can be set to a predetermined growth.

また、このように光源（26）からの光をエタロンに反
射させて粗調用エタロン（５）を制御する方法は、レー
ザビームが発振していなくとも、エタロンの調整を行う
ことができると共に、従来例のようなレンズ（21）や撮
像素子（22）を用いなくとも、簡単な装置によってエタ
ロンの制御を行うことができる。また、He−Neレーザ
（26）の光は、エキシマレーザが実際に通過する場所を
照射するので、エタロンの中心透過波長がずれる原因で
あるエキシマレーザによるエタロンの局所的な熱歪みを
観測するのにも都合が良い。The method of controlling the coarse adjustment etalon (5) by reflecting the light from the light source (26) to the etalon as described above allows the etalon to be adjusted even when the laser beam is not oscillating, and the conventional etalon can be adjusted. The etalon can be controlled by a simple device without using the lens (21) and the image sensor (22) as in the example. In addition, since the light of the He-Ne laser (26) irradiates a place where the excimer laser actually passes, local thermal distortion of the etalon due to the excimer laser, which causes a shift in the center transmission wavelength of the etalon, is observed. It is convenient.

さらに、エタロンの反射面（5b）の反射率Ｒを大きく
すればエタロンの中心透過波長のずれによる光センサの
出力変化が大きくなるので、測定精度は向上する。ま
た、He−Neレーザ光の粗調用エタロン（５）に対する入
射角θ1,θ２を調整することによって、波長のずれによ
る第１の光センサ（30a）と第２の光センサ（30b）の出
力差の変化が大きくできるので、さらに測定精度を向上
させることができる。Furthermore, if the reflectance R of the reflection surface (5b) of the etalon is increased, the output change of the optical sensor due to the shift of the center transmission wavelength of the etalon increases, so that the measurement accuracy is improved. Further, by adjusting the incident angles θ 1 and θ 2 of the He-Ne laser beam with respect to the coarse adjustment etalon (5), the first optical sensor (30a) and the second optical sensor (30b) due to wavelength shift are adjusted. Since the change in the output difference can be increased, the measurement accuracy can be further improved.

また、この実施例におけるHe−Neレーザ（26）は、レ
ーザ装置の製造工程の光共振器（１）の調整に用いられ
たHe−Neレーザを利用できるので新たに設置する必要は
ない。Further, the He-Ne laser (26) in this embodiment does not need to be newly installed because the He-Ne laser used for adjusting the optical resonator (1) in the manufacturing process of the laser device can be used.

第３図は、この発明の他の実施例の要部構成をしめす
ものであって、上記実施例とは、第１の光センサ（30
a）と第２の光センサ（30b）が近接して配され、光源
（26）からの光（29）を２方向に分割するビームスプリ
ッタ（27）がなく、光源からの光（29）を拡げるレンズ
（32）がHe−Neレーザ（26）と全反射鏡（３）間に配さ
れたことが異なる点である。FIG. 3 shows the structure of a main part of another embodiment of the present invention.
a) and the second optical sensor (30b) are arranged close to each other, and there is no beam splitter (27) for splitting the light (29) from the light source (26) in two directions. The difference is that the expanding lens (32) is arranged between the He-Ne laser (26) and the total reflection mirror (3).

このように構成されたレーザ装置においては、第１の
光センサ（30a）と第２の光センサ（30b）を近接して配
置すると、He−Neレーザ（21）の発散角のために第１の
光センサ（30a）と第２の光センサ（30b）では、異なる
出力が観測され、この出力差によって、上記実施例同様
にエタロンの中心透過波長を制御できる。このときの光
センサの出力差は、第４図に示される。上記実施例と同
様に０を横切り、この０点を制御に用いることによっ
て、上記実施例と同様の作用及び効果が得られる。ま
た、上記のように構成されたレーザ装置においては、レ
ンズ（32）によって、ビームを広げることによって、光
センサの出力差が大きくなり、レンズ（32）を用いない
場合より測定精度をあげることができる。In the laser device configured as described above, when the first optical sensor (30a) and the second optical sensor (30b) are arranged close to each other, the first optical sensor (30a) and the second optical sensor (30b) may be arranged because of the divergence angle of the He-Ne laser (21). In the optical sensor (30a) and the second optical sensor (30b), different outputs are observed, and by this output difference, the center transmission wavelength of the etalon can be controlled as in the above embodiment. The output difference of the optical sensor at this time is shown in FIG. By traversing zero as in the above embodiment and using this zero point for control, the same operation and effect as in the above embodiment can be obtained. Further, in the laser device configured as described above, by expanding the beam by the lens (32), the output difference of the optical sensor is increased, and the measurement accuracy may be higher than when the lens (32) is not used. it can.

なお、上記説明した実施例においては、両エタロン
（５）（６）の制御を無秩序に行って、出力変動を助長
することを防ぐために、従来例で述べたような粗調用エ
タロン（５）及び微調用エタロン（６）の制御の要否や
優先性を制御する選択制御機構（25）を設けても良い。In the above-described embodiment, the coarse etalon (5) and the coarse etalon (5) as described in the conventional example are used in order to control the two etalons (5) and (6) randomly to prevent the output fluctuation from being promoted. A selection control mechanism (25) for controlling the necessity and priority of the control of the fine adjustment etalon (6) may be provided.

さらに、上記実施例においては光共振器（１）内に２
個のエタロンを挿入し、波長を選択したレーザ装置につ
いて述べたが、光共振器（１）内に挿入されるエタロン
の数は、これに限るものではない。Further, in the above embodiment, the optical resonator (1) has
Although the description has been given of the laser device in which the number of etalons is inserted and the wavelength is selected, the number of etalons inserted into the optical resonator (1) is not limited to this.

また、上記実施例では、光源（26）は全反射鏡（３）
を介して粗調用エタロン（５）に対向して配されたもの
について説明したが、光源（26）からの光は、全反射鏡
（３）を介さずに斜めからエタロンに照射させてもよ
い。このように光源（26）からの光を斜めから照射させ
るようにすれば、必ずしも光源（26）の波長は、レーザ
発振器より出力されるレーザビームの波長と異なる必要
はない。In the above embodiment, the light source (26) is a total reflection mirror (3).
In the above description, the etalon disposed opposite to the coarse adjustment etalon (5) is described. However, the light from the light source (26) may be obliquely applied to the etalon without passing through the total reflection mirror (3). . If the light from the light source (26) is irradiated obliquely as described above, the wavelength of the light source (26) does not necessarily need to be different from the wavelength of the laser beam output from the laser oscillator.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

この発明のレーザ装置は以上説明したように、光源か
らの光を２方向に分割する光線分割手段により２方向に
分割された光をそれぞれ異なる角度でエタロンに入射さ
せ、反射された２方向の光をそれぞれ空間の１点で受
け、光強度を検出する第１および第２の光検出器を備
え、この第１の光検出器の出力値と第２の光検出器の出
力値との差によりエタロンの通過できる波長を制御する
ようにしたので、簡単な構成で、光源の出力が変動して
も確実に波長及び出力が安定した狭帯域のレーザビーム
が発振できるレーザ装置が得られるという効果を有す
る。As described above, the laser device of the present invention causes the light split in two directions by the light splitting means for splitting the light from the light source in two directions to enter the etalon at different angles, and reflects the reflected light in two directions. Respectively at one point in the space, and first and second photodetectors for detecting light intensity. The difference between the output value of the first photodetector and the output value of the second photodetector is provided. Since the wavelength that the etalon can pass through is controlled, it is possible to obtain a laser device that can oscillate a narrow-band laser beam whose wavelength and output are stable even if the output of the light source fluctuates with a simple configuration. Have.

また、光源からの光を拡げるレンズにより拡げられた
光がエタロンによって反射された光を空間の２点で受け
るように設けられた第１および第２の光検出器を備え、
この第１の光検出器の出力値と第２の光検出器の出力値
との差によりエタロンの通過できる波長を制御するよう
にしたので、やはり、簡単な構成で、光源の出力が変動
しても確実に波長及び出力が安定した狭帯域のレーザビ
ームが発振できるレーザ装置が得られるという効果を有
する。A first light detector and a second light detector provided so that the light expanded by the lens that expands the light from the light source receives the light reflected by the etalon at two points in space;
Since the wavelength at which the etalon can pass through is controlled by the difference between the output value of the first photodetector and the output value of the second photodetector, the output of the light source varies with a simple configuration. However, there is an effect that a laser device capable of reliably oscillating a narrow-band laser beam having a stable wavelength and output can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図はこの発明の一実施例のレーザ装置を示す構成
図、第２図はこの発明の一実施例のレーザ装置における
光検出器の出力関係を示す図、第３図はこの発明の他の
実施例のレーザ装置における要部構成図、第４図はこの
発明の他の実施例のレーザ装置における出力関係を示す
図、第５図は従来のレーザ装置を示す構成図、第６図は
エタロンの構成図、第７図は干渉縞検出器を説明するた
めの図、第８図は複数個のエタロンによりレーザビーム
が狭帯域化されることを説明するための図、第９図はエ
タロンの波長シフトに基づきレーザ出力が低下すること
を説明するための図、第10図はエタロンの反射面の反射
率と干渉縞の関係を説明するための図である。 図において、（１）は光共振器、（５）はエタロン、
（26）は光源、（30）は光検出器、（31）は制御手段で
ある。 なお、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。FIG. 1 is a block diagram showing a laser device according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an output relationship of a photodetector in the laser device according to one embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing the output relationship of a laser device according to another embodiment of the present invention, FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a conventional laser device, and FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating an interference fringe detector, FIG. 8 is a diagram illustrating that a laser beam is narrowed by a plurality of etalons, and FIG. 9 is an etalon. And FIG. 10 is a diagram for explaining the relationship between the reflectance of the etalon reflecting surface and interference fringes. In the figure, (1) is an optical resonator, (5) is an etalon,
(26) is a light source, (30) is a photodetector, and (31) is control means. The same reference numerals in the drawings indicate the same or corresponding parts.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 3/13 - 3/139 G01J 3/45 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01S 3/13-3/139 G01J 3/45

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】透過できる波長を変えられるエタロンを光
共振器内に有するレーザ発振器、上記エタロンに光を入
射するための光源、この光源からの光を２方向に分割す
る光線分割手段、２方向に分割された光をそれぞれ異な
る角度で上記エタロンに入射させ、反射された２方向の
光をそれぞれ空間の１点で受け光強度を検出する第１お
よび第２の光検出器、この第１の光検出器の出力値と第
２の光検出器の出力値との差により上記エタロンを制御
し、エタロンの通過できる波長を調整する制御手段を備
えたレーザ装置。1. A laser oscillator having an etalon capable of changing a wavelength that can be transmitted in an optical resonator, a light source for inputting light to the etalon, a beam splitting means for splitting light from the light source in two directions, two directions The first and second photodetectors each receive the light split in two directions at different angles into the etalon, receive the reflected light in two directions at one point in space, and detect the light intensity. A laser device comprising: a control unit that controls the etalon based on a difference between an output value of a photodetector and an output value of a second photodetector, and adjusts a wavelength that the etalon can pass. 【請求項２】透過できる波長を変えられるエタロンを光
共振器内に有するレーザ発振器、上記エタロンに光を入
射するための光源、この光源からの光を拡げるレンズ、
レンズにより拡げられた光を上記エタロンに入射させ、
反射された光を空間の２点で受けるよう設けられた第１
および第２の光検出器、この第１の光検出器の出力値と
第２の光検出器の出力値との差により上記エタロンを制
御し、エタロンの通過できる波長を調整する制御手段を
備えたレーザ装置。2. A laser oscillator having an etalon capable of changing a wavelength that can be transmitted in an optical resonator, a light source for inputting light to the etalon, a lens for expanding light from the light source,
The light spread by the lens is incident on the etalon,
A first provided to receive the reflected light at two points in space
And a second photodetector, and control means for controlling the etalon based on the difference between the output value of the first photodetector and the output value of the second photodetector, and adjusting the wavelength that the etalon can pass. Laser device.
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