JPH02297986A - ビームの均一化方法並びに均一化したビームの伝送装置および照射装置 - Google Patents

ビームの均一化方法並びに均一化したビームの伝送装置および照射装置

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JPH02297986A
JPH02297986A JP11818789A JP11818789A JPH02297986A JP H02297986 A JPH02297986 A JP H02297986A JP 11818789 A JP11818789 A JP 11818789A JP 11818789 A JP11818789 A JP 11818789A JP H02297986 A JPH02297986 A JP H02297986A
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JP
Japan
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laser
prism
workpiece
uniform
optical fiber
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JP11818789A
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English (en)
Inventor
Kozo Adachi
足立 耕造
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Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/005Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Lasers (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。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明はレーザ発生装置で発生したレーザを均一化する
方法並びに均一化したビームの伝送方法および照射装置
に関するものである。
r従来の技術」 レーザを伝送する場合、第10図に示すように、エキシ
マレーザ装置などのレーザ発生装置(1)で発生したレ
ーザをアパーチャ(2)、ファイバホルダ(3)を介し
て光ファイバ(4)に入射し、この光ファイバ(4)で
目的の位置まで導光する。
「発明が解決しようとする課題」 しかるに、レーザ発生装!(1)からのレーザを光ファ
イバに入射している段階ではレーザビームの強度分布は
第11図または第12図のように均一化されていない、
このうち、第11図(a)は、光ファイバへの入射端面
を示し、同(b)は横方向(主電極間の放電方向)の分
布、同(c)は縦方向(主電極間の放電と垂直の方向)
の分布である。(b)に示す横方向の分布は略均一であ
るが、(e)に示す縦方向の分布は中心が強く周縁の弱
いガウス分布様(ガウス分布に近似した分布、以下同じ
)をなしている。また、第12図は、第11図同様、(
a)が入射端面、(b)が横方向(主電極間の放電方向
)の分布、(C)が縦方向(主電極間の放電と垂直の方
向)の分布であり、この例では縦横の両方向ともガウス
分布様をなしている。
このような不均一なレーザ強度分布をなしているレーザ
を光ファイバに導光すると、入射強度の強い中心部分が
損傷したり、破損したりする。また、レーザ強度分布が
不均一なまま伝送して被加工物に照射し加工すると、被
加工物に加工むらが生じ加工個所がきれいに仕上らない
という問題があった。
本発明はレーザ発生装置で発生したレーザを均一化する
方法並びに均一化して伝送する装置および均一化したレ
ーザ加工装置を得ることを目的とするものである。
「課題を解決するための手段」 本発明はレーザの進行方向に対して直角な面内のレーザ
ビーム強度が不均一な分布である場合、例えばレーザビ
ーム強度が縦横のいずれか一方向のみガウス分布様で、
他方向が略均一な分布である場合においては、レーザの
光路中に2面プリズムを介在させ、また、レーザビーム
強度が縦横のいずれもガウス分布様である場合において
は、レーザの光路中に4面プリズムを介在するようにし
たビームの均一化方法である。
「作用」 レーザの強度分布が、横方向には略平坦で、縦方向には
ガウス分布様を示しているような場合、多面プリズムは
2つの斜面を形成した2面プリズムが用いられる。この
2面プリズムにガウス分布様のレーザが入射したものと
すると、一方の半分は一方の斜面で一方へ屈折され、ま
た他方の半分は他方の斜面で他方へ屈折される。この結
果、ある距離の点で互いに合成されて略均一化される。
つぎに、レーザの強度分布が縦方向と横方向ともにガウ
ス分布様である場合には、多面プリズムは4つの斜面を
有する4面プリズムが用いられる。
この4面プリズムによって、縦方向と横方向とも略平均
−化される。
「実施例」 以下、本発明の一実施例を図面に基き説明する。
第1図において、(1)はXeClエキシマレーザ(波
長308nm)などのレーザ発生装置で、このレーザ発
生装置(1)内で発生したレーザは外部の2枚のシリン
ドリカルレンズ(9)により例えばlX1r+++の正
方形に絞られ、均−他用の多面プリズム(6)に入射す
る。この多面プリズム(6)は、レーザがどのような強
度分布をなしているかによってその形状が決定される。
例えば、レーザの強度分布が第4図の点線で示すように
、横方向には略平坦で、縦方向にはガウス分布様を示し
ているような場合、多面プリズム(6)は第3図に示す
ように2つの斜面(6a) (6b)を形成した2面プ
リズムが用いられる。
この2面プリズム(6)に第2図に示すようなガウス分
布様のレーザが入射したものとすると、ラインAからラ
インB部分までは2面レンズ(6)の一方の斜面(6a
)で図中下方へ屈折され、またラインCからラインB部
分までは他方の斜面(6b)で図中上方へ屈折される。
この結果、点線で示したAB面特性線とCB面特性線が
略一致した距離Xの点りで互いに合成されて実線のよう
に略均一化される。すなわち、lX1a+mの正方形で
入射したレーザは、0.5Xl+u+の長方形の均一化
されたレーザとなって出力する。この均一化された点り
に相当する位置に直径400μmアパーチャ(2)を介
して直径400μmの光ファイバ(4)の入射端のファ
イバホルダ(3)を位置させる。前記アパーチャ(2)
では0.5X1mmの長方形のレーザを直径400μm
に整形し、直径400μlの光ファイバ(4)に導光さ
れる。
つぎに、レーザの強度分布が第7図の点線で示すように
縦方向と横方向ともにガウス分布様である場合には、多
面プリズム(6)は第6図に示すように4つの斜面(6
a) (6b) (6c) (6d)を有する4面プリ
ズム(6)が用いられる。この4面プリズム(6)によ
って、第5図に示すように、縦方向と横方向とも略均一
化される。すなわち、例えばlX1mmの正方形で入射
したレーザは0.5 X O,5!1mlの均一化され
た正方形のレーザとなって出力する。この均一化された
レーザもアパーチャ(2)により直径400μmに整形
され、直径400μmの光ファイバ(4)に導光される
つぎに、第8図および第9図は平坦化したレーザを被加
工物(7)に照射する例を示すものである。
このうち第8図はレーザ発生装置(1)で発生したレー
ザを光ファイバ(4)で導光し、先端から被加工物(7
)に照射する場合、光ファイバ(4)の出射側に、レー
ザの強度分布に応じて前記第3図または第6図に示すよ
うな多面プリズム(6)を介在する。
このとき、多面プリズム(6)から被加工物(7)まで
の距離(X)は第2図または第5図と同様とする。
第9図は、レーザを反射ミラー(8)で反射して被加工
物(7)に照射する場合を示し、この場合には反射ミラ
ー(8)と被加工物(7)との間に多面プリズム(6)
を介在させる。
以上の装置による具体的加工例を説明する。
レーザ発生装置(1)により例えば、KrFエキシマレ
ーザ(波長248r++++)を発生させ、被加工物(
7)としてポリイミドフィルムに直径50μ閣の孔をあ
ける場合には第9図に示す装置が用いられる。すなわち
、KrFエキシマレーザ(20X 6mm)は石英から
なる30 X 30■の多面プリズム(6)の中央部分
をビームが通過するように配置する。前記多面プリズム
(6)の頂角は166度とすると、ビームが均一化され
る距離(X)は約50mmである。この点でのビームサ
イズは20 X 3mmと最初の大きさの172となる
。前記均一化された距離(X)上に、直径50μ―の多
くの孔のあいたマスクを介在して被加工物である厚さ1
2.5μ朧のポリイミドフィルム(7)を配置する。
すると、レーザの照射された部分全体において、このポ
リイミドフィルム(7)にはマスクの孔がきれいにパタ
ーン転写されて孔があけられる。
また、生体組織に照射して治療等を行なう場合には、第
8図に示すように、KrFエキシマレーザを光ファイバ
(4)に導光してその先端で出射し、多面プリズム(6
)で均一化した後、被加工物である生体組織(7)へ照
射する。
「発明の効果」 本発明は上述のように多面プリズムによりレーザビーム
強度分布を均一化するようにしたので、光ファイバで導
光する際、部分的な損傷や破損がなく、効率よくレーザ
伝送ができる。また、被加工物に照射する際にもビーム
強度分布を整形してから照射するので、均一できれいな
加工ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるレーザ伝送装置の説明図、第2図
は2面プリズムによる均一化の説明図、第3図は2面プ
リズムの斜視図、第4図はレーザの強度分布図、第5図
は4面プリズムによる均一化の説明図、第6図は4面プ
リズムの斜視図、第7図はレーザの強度分布図、第8図
はレーザ照射装置の説明図、第9図はレーザ照射装置の
他の例の説明図、第10図は従来のレーザ伝送装置の説
明図、第11図および第12図はレーザの強度分布図で
ある。 (1)・・・レーザ発生装置、(2)・・・アパーチャ
、(3)・・・ファイバホルダ、(4)・・・光ファイ
バ、(5)・・・出射窓、(6)・・・多面プリズム、
(7)・・・被加工物、(8)・・・反射ミラー、(9
)・・・シリンドリカルレンズ。 出願人  浜松ホトニクス株式会社 第  1   図 第2図 種万回 第  5   図 領万問 第  8  図 第  9  図 第10図

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)レーザの進行方向に対して直角な面内のレーザビ
    ーム強度が不均一な分布である場合において、レーザの
    光路中に多面プリズムを介在して整形するようにしたビ
    ームの均一化方法。
  2. (2)レーザビーム強度が縦横のいずれか一方向のみガ
    ウス分布様で、他方向が略均一な分布である場合におい
    て、レーザの光路中に2面プリズムを介在するようにし
    た請求項(1)記載のビームの均一化方法。
  3. (3)レーザビーム強度が縦横のいずれもガウス分布様
    である場合において、レーザの光路中に4面プリズムを
    介在するようにした請求項(1)記載のビームの均一化
    方法。
  4. (4)レーザ発生装置で発生したレーザを光ファイバで
    伝送するようにした装置において、前記光ファイバのレ
    ーザ入射側に多面プリズムを配置してなることを特徴と
    する均一化したビームの伝送装置。
  5. (5)レーザ発生装置で発生したレーザを光ファイバで
    伝送して被加工物に照射し加工する装置において、前記
    光ファイバのレーザ出射側と前記被加工物との間に多面
    プリズムを配置してなることを特徴とする均一化したビ
    ームの照射装置。
  6. (6)レーザ発生装置で発生したレーザをミラーを介し
    て被加工物に照射し加工する装置において、前記ミラー
    と前記被加工物との間に多面プリズムを配置してなるこ
    とを特徴とする均一化したビームの照射装置。
JP11818789A 1989-05-11 1989-05-11 ビームの均一化方法並びに均一化したビームの伝送装置および照射装置 Pending JPH02297986A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6179830B1 (en) 1996-07-24 2001-01-30 J. Morita Manufacturing Corporation Laser probe
JP2008134468A (ja) * 2006-11-28 2008-06-12 Ricoh Opt Ind Co Ltd 集光光学系および光加工装置
JP2014096580A (ja) * 2012-10-17 2014-05-22 Christie Digital Systems Canada Inc 光モジュールインターロックシステム
CN109521573A (zh) * 2019-01-02 2019-03-26 苏州天准科技股份有限公司 3d线状激光扫描测量设备的线状激光光斑纵向匀光方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6179830B1 (en) 1996-07-24 2001-01-30 J. Morita Manufacturing Corporation Laser probe
DE19731730C2 (de) * 1996-07-24 2002-11-07 Morita Mfg J Lasersonde
JP2008134468A (ja) * 2006-11-28 2008-06-12 Ricoh Opt Ind Co Ltd 集光光学系および光加工装置
JP2014096580A (ja) * 2012-10-17 2014-05-22 Christie Digital Systems Canada Inc 光モジュールインターロックシステム
CN109521573A (zh) * 2019-01-02 2019-03-26 苏州天准科技股份有限公司 3d线状激光扫描测量设备的线状激光光斑纵向匀光方法

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