JPH0563033B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0563033B2
JPH0563033B2 JP62002551A JP255187A JPH0563033B2 JP H0563033 B2 JPH0563033 B2 JP H0563033B2 JP 62002551 A JP62002551 A JP 62002551A JP 255187 A JP255187 A JP 255187A JP H0563033 B2 JPH0563033 B2 JP H0563033B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
crystal
lenses
diameter
incident
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP62002551A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63170982A (ja
Inventor
Osamu Matsumoto
Juji Kobayashi
Yasushi Oohayashi
Hideo Suzuki
Nobuhiro Morita
Yasutsugu Oosumi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hamamatsu Photonics KK filed Critical Hamamatsu Photonics KK
Priority to JP255187A priority Critical patent/JPS63170982A/ja
Publication of JPS63170982A publication Critical patent/JPS63170982A/ja
Publication of JPH0563033B2 publication Critical patent/JPH0563033B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、非線形光学結晶面に対する入射レー
ザビームの入射角度を変えることにより、異なる
波長のレーザビームを射出せしめるようにした装
置において、前記結晶に入射するレーザビームの
ビーム径を任意の倍率で調整でき、かつ、調整後
に外的要因で射出ビームの平行度が変化しても常
時平行に制御できるようにした波長可変レーザ装
置に関するものである。
「従来の技術」 一般に、波長可変レーザ装置は、第5図に示す
ように、光パラメトリツク発振部1と第2高調波
発生部2とを具備し、このうち、光パラメトリツ
ク発振部1はパワー密度を上げるためのコリメー
タ部3と、所定の帯域幅の反射率を有する入力ミ
ラー4および出力ミラー5と、回転可能な非線形
光学結晶6とからなり、また、前記第2高調波発
生部2はパワー密度を上げるためのレンズ7,8
と、第2高調波を得るための回転可能な結晶9と
からなるものである。
このような構成において、波長連続可変のレー
ザ光を得るため、励起光としてNd−YAGレーザ
の第3高調波の355nmまたはエキシマレーザの
308nmのレーザ光が用いられる。光パラメトリ
ツク発振部1に内蔵されているニオブ酸リチウ
ム、尿素結晶などからなる前記結晶6は結晶面へ
の入射角θにより波長の異なる光を発生する。具
体的には、Nd−YAGレーザの355nmで励起し、
また尿素結晶を用いた場合、結晶6の回転により
500〜1200nmのコヒーレント光が得られる。結
晶6から射出したレーザ光は入出力ミラー4,5
間で発振し出力する。第2高調波発生部2を組合
せた場合、結晶9の回転により、さらに広帯域の
250〜1200nmの発振光が得られる。
「発明が解決しようとする問題点」 パラメトリツク発振が最大効率を得て、しかも
結晶に損傷を与えないためには、結晶に入射する
レーザのパワー密度を最適値に制御する必要があ
る。しかし、第5図に示す従来の装置では結晶に
入射するビーム径が一定のため、最適値に制御す
ることが不可能であるという問題があつた。
また、結晶へのレーザの入射角によつて、結晶
から出力するレーザの波長が異なつてくるので、
結晶に入射するレーザの平行度はきわめて重要で
ある。しかるに、パラメトリツク発振を起すため
には、Nd−YAGレーザやエキシマレーザを光源
として用いるが、レーザの機種、固体差、経時変
化などによつて出力ビーム径、パワー、パルス幅
などのパラメータが変化する。たとえば、励起光
を発生するレーザ発生装置は、内部のランプの温
度が上昇してくると、ビーム径が小さくなり、パ
ワー密度が大になつて結晶に損傷を与えるだけで
なく、レンズ系の焦点が変化して結晶からの出力
が理論上の波長と異なつてくるという問題があつ
た。
本発明は、出力ビームの径を、簡単に、しかも
正確に、任意の倍率に調整でき、かつ平行なビー
ムとして出力でき、また、出力ビームの径の調整
や経時変化に対する微調整を自動的に行い、正確
な波長のビームを得るとともに、結晶に損傷を与
えないようなものを得ることを目的とする。
「問題点を解決するための手段」 本発明は、非線形光学結晶面に対する入射レー
ザビームの入射角度を変えることにより異なる波
長のレーザビームを射出せしめるようにした装置
において、前記非線形光学結晶面の入射測光軸上
に、ビーム形状、パワー密度を調整するための複
数個のレンズを設置し、これら複数個のレンズ
は、少なくとも入射レーザビーム径を拡大する第
1のレンズと、第1のレンズの射出ビームを所定
径に縮小する第2のレンズと、この所定径のビー
ムを平行にして前記非線形光学結晶に入射せしめ
るための第3のレンズとを具備し、これらのレン
ズのいくつかに、レンズの位置を調整して任意の
倍率でビーム径を縮小、拡大するためのレンズ駆
動装置を設け、前記第3のレンズと前記非線形光
学結晶との間に、互いに所定間隔をもつて2つの
ハーフミラーを設け、これらのハーフミラーの反
射光軸上にそれぞれビーム形状のモニタ用検出器
を設け、これらのモニタ用検出器の出力側に、比
較出力によりレンズの位置を調整し、射出ビーム
を常時平行にするための比較器、CPUおよび駆
動回路を設け、この駆動回路を前記レンズ駆動装
置に結合してなることを特徴とする波長可変レー
ザ装置である。
「作用」 結晶の入射側光軸上に、少なくとも第1、第
2、第3の3個のレンズを設置し、このうち第
1、第2の2個のレンズを駆動装置で位置調整す
ると、任意の倍率でビーム径が変化する。また、
このとき第1のレンズと第2のレンズとを、略同
時に移動して、射出ビームの異常な発散、収束を
防止し、結晶の損傷を防止する。さらに、これら
のレンズと結晶との間にビーム形状とパワー密度
の検出器を設置して、その出力をレンズの駆動装
置に自動的にフイードバツクすることにより、常
に正確な平行度が得られるとともに、ビーム径が
制御される。
「実施例」 以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。
第1図において、10は、非線形光学結晶の入
射側光軸で、この光軸10上には、複数個のレン
ズ、具体的には下記のようなパラメータ(屈折率
n、曲率半径r、厚さt)の特性の第1、第2、
第3の3個のレンズ11,12,13が設置され
る。
屈折率:1.476 曲率半径:第1の平凹レンズ11がr1=46mm 第2の両凸レンズ12がr2=64.4mm 第3の平凹レンズ13がr3=23mm レンズ中心での厚さ:第1のレンズ11がt1
2mm 第2のレンズ12がt2=5
mm 第3のレンズ13がt3=2
mm また、前記第1、第2、第3の3個のレンズ1
1,12,13のうち、第1、第2のレンズ1
1,12は位置移動するためのレンズ駆動装置1
4,15をそれぞれ備えている。これらのレンズ
駆動装置14,15により光軸10と同一方向に
0.1mm以下で制御がなされ、また光軸10と直角
な面内では数μm程度の制御がなされることが要
求される。
このような制御をするための前記レンズ駆動装
置14,15として具体的には第3図に示すよう
な構造のものが用いられる。この第3図におい
て、16はリニアステツピングモータ、サーボモ
ータなどのモータで、このモータ16の駆動軸1
7には軸受18,19で回転自在に支持されたボ
ールねじ20がカツプリング21により結合され
ている。また、前記ボールねじ20にはナツト2
2が螺合され、このナツト22には進退自在スラ
イダ23が固着され、このスライダ23には前記
第1のレンズ11がレンズホルダ24で固着され
ている。第2のレンズ12の駆動装置15につい
ても同様の構成である。
以上のような構成において、所定の倍率
(AMP)を得るためにレンズ駆動装置14,15
によつて第1、第2のレンズ11,12をどのよ
うに移動せしめるかについて説明する。
第1図において、第1のレンズ11の後面から
第2のレンズ12の前面までをL1、第2のレン
ズ12の後面から第3のレンズ13の後面までを
L2とする。
第1、第2のレンズ11,12の少なくともい
ずれか一方の移動によつて倍率を変えることがで
きるが、第3のレンズ13からの射出ビームが発
散したり、収束したり、結晶に損傷を与えたりし
ないようにするには、L1とL2の間が第2図に示
すような特性図の関係をもつて同時に移動するこ
とが必要である。例えば、倍率(AMP)を0.7と
するためには、第2図における倍率(AMP)0.7
を通る水平な線aを引いて倍率(AMP)につい
ての特性線Aとの交点bを求め、この交点bから
垂直線を下し、L1とL2の関係を示す2次曲線B
との交点cを求め、この交点cにおけるL1とL2
の値、具体的にはL1=65mm、L2=65mmを求め、
これらの値となるようにレンズ駆動装置14,1
5を制御して位置調整する。倍率(AMP)を0.5
とするためには、倍率0.5を通る水平な線dを引
いて特性線Aとの交点eを求め、この交点eから
垂直線を立たせ、2次曲線Bとの交点fを求め、
この交点fにおけるL1=37mm、L2=37mmを求め、
これらの値となるようにレンズ駆動装置14,1
5で第1、第2のレンズ11,12の位置を調整
する。
つぎに、第4図はビーム形状、パワー密度のモ
ニタとしての検出装置を具備した構成図で、前記
第3のレンズ13の後段に、2個のハーフミラー
25,26を所定間隔をもつて配置し、これらの
ハーフミラー25,26の反射光軸にはビーム形
状の検出器27,28を設ける。これらの検出器
27,28は必要に応じて比較器29、CPU3
0、駆動回路31,32を経て前記レンズ駆動装
置14,15のモータ16,16に結合される。
このような構成において、第3のレンズ13を
経たビームはハーフミラー25,26で出力光の
一部を取り出し、検出器27,28で検出し、ビ
ーム形状、パワー密度のモニタを行う。比較器2
9で比較して、ビーム形状が一致すればビームが
平行になつていることが確認できる。比較器29
で比較して、もしビーム形状に違いがあると、
CPU30を介してフイードバツクして駆動回路
31,32へ信号を送り、正確な平行度やビーム
径の制御ができる。また、パワー密度を常時モニ
タして高密度のレーザパワーの入力に対してビー
ム径を広げたり、ビームを発散させるように第
1、第2のレンズ11,12を駆動して結晶の損
傷を防止できる。
「発明の効果」 (1) レンズ駆動装置によりレンズの位置を調整し
て、ビーム径の倍率を任意に制御できる。
(2) レーザの機種、固体差、経時変化等で出力ビ
ーム径、パワー密度、パルス幅等が変化しても
最適状態に容易に調整できる。
(3) パラメトリツク発振部は、パワー密度によつ
て効率が決定するが、このパワー密度の調整が
できるので、結晶に損傷を与えない状態で最大
効率が得られる。
(4) 第3のレンズと結晶との間に、互いに所定間
隔をもつて2つのハーフミラーを設け、これら
の反射光軸上にそれぞれビーム形状のモニタ用
検出器を設け、これらの出力側に、比較器、
CPUおよび駆動回路を設けてレンズ駆動装置
を制御するようにしたので、レンズ駆動装置で
大まかに調整しても、また、調整後に狂いが生
じたりしても、比較器の出力によりレンズの位
置を自動的に微調整し、射出ビームを常時平行
にすることができる。
(5) 結晶に入射するレーザの波長が経時的に変化
したり、人為的に変えたりすると、レンズ系の
焦点が変化して結晶からの出力が理論上の波長
と異なつてくるが、これはレンズ駆動装置だけ
では調整しきれない。これをハーフミラー、モ
ニタ用検出器、比較器、CPUおよび駆動回路
からなるモニタ装置で微調整し、第3のレンズ
からの射出ビームを常時平行に調整するので、
非線形光学結晶へ入射する入射角度が常に正確
で、したがつて、パラメトリツク発振部の発振
光の波長純度が極めてすぐれ、理論上の波長と
正確に一致させることができる。
(6) 励起光を発生するレーザ発生装置は、内部の
ランプの温度が上昇してくると、ビーム径が小
さくなり、パワー密度が大になつて結晶に損傷
を与えるおそれがあるが、射出ビームを常時平
行に自動的に調整することによつて、結晶に損
傷を与えるという問題を解決できる。
(7) 入射レーザビーム径を拡大する第1のレンズ
と、第1のレンズの射出ビームを所定径に縮小
する第2のレンズを、略同時に移動することに
より、第3のレンズからの射出ビームの異常な
発散、収束を防止し、結晶の損傷を防止でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による波長可変レーザ装置の第
1実施例を示す説明図、第2図はレンズ間距離と
倍率の関係を示す特性図、第3図はレンズ駆動装
置の具体的な機構図、第4図は本発明の他の実施
例の説明図、第5図は一般的な波長可変レーザ装
置の説明図である。 1……光パラメトリツク発振部、2……第2高
調波発生部、3……コリメータ部、4,5……ミ
ラー、6……結晶、7,8……レンズ、9……結
晶、10……光軸、11,12,13……レン
ズ、14,15……レンズ駆動装置、16……モ
ータ、20……ボールねじ、21……カツプリン
グ、22……ナツト、23……スライダ、25,
26……ハーフミラー、27,28……検出器、
29……比較器、30……CPU、31,32…
…駆動回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 非線形光学結晶面に対する入射レーザビーム
    の入射角度を変えることにより異なる波長のレー
    ザビームを射出せしめるようにした装置におい
    て、前記非線形光学結晶面の入射側光軸上に、ビ
    ーム形状、パワー密度を調整するための複数個の
    レンズを設置し、これら複数個のレンズは、少な
    くとも入射レーザビーム径を拡大する第1のレン
    ズと、第1のレンズの射出ビームを所定径に縮小
    する第2のレンズと、この所定径のビームを平行
    にして前記非線形光学結晶に入射せしめるための
    第3のレンズとを具備し、これらのレンズのいく
    つかに、レンズの位置を調整して任意の倍率でビ
    ーム径を縮小、拡大するためのレンズ駆動装置を
    設け、前記第3のレンズと前記非線形光学結晶と
    の間に、互いに所定間隔をもつて2つのハーフミ
    ラーを設け、これらのハーフミラーの反射光軸上
    にそれぞれビーム形状のモニタ用検出器を設け、
    これらのモニタ用検出器の出力側に、比較出力に
    よりレンズの位置を調整し、射出ビームを常時平
    行にするための比較器、CPUおよび駆動回路を
    設け、この駆動回路を前記レンズ駆動装置に結合
    してなることを特徴とする波長可変レーザ装置。
JP255187A 1987-01-08 1987-01-08 波長可変レ−ザ装置 Granted JPS63170982A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP255187A JPS63170982A (ja) 1987-01-08 1987-01-08 波長可変レ−ザ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP255187A JPS63170982A (ja) 1987-01-08 1987-01-08 波長可変レ−ザ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63170982A JPS63170982A (ja) 1988-07-14
JPH0563033B2 true JPH0563033B2 (ja) 1993-09-09

Family

ID=11532519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP255187A Granted JPS63170982A (ja) 1987-01-08 1987-01-08 波長可変レ−ザ装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63170982A (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003046213A (ja) * 2001-07-31 2003-02-14 Optrex Corp 液晶パネル用可撓配線板
JP2006093674A (ja) * 2004-08-23 2006-04-06 Furukawa Co Ltd レーザー装置
JP2008078341A (ja) * 2006-09-21 2008-04-03 Casio Comput Co Ltd 配線基板の半田接合構造
JP2021089383A (ja) * 2019-12-05 2021-06-10 株式会社ディスコ レーザービーム調整機構およびレーザー加工装置
WO2021210145A1 (ja) * 2020-04-16 2021-10-21 日本電信電話株式会社 電気光学装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57141618A (en) * 1981-02-26 1982-09-02 Nec Corp Multiwavelength laser oscillator

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6181620U (ja) * 1984-11-05 1986-05-30

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57141618A (en) * 1981-02-26 1982-09-02 Nec Corp Multiwavelength laser oscillator

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63170982A (ja) 1988-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8265109B2 (en) Systems and methods for implementing an interaction between a laser shaped as line beam and a film deposited on a substrate
US5802094A (en) Narrow band excimer laser
US7277188B2 (en) Systems and methods for implementing an interaction between a laser shaped as a line beam and a film deposited on a substrate
JPH01286477A (ja) 環状共振式レーザ装置
JP2000042779A (ja) レーザ加工装置
US6255619B1 (en) Lens, semiconductor laser element, device for machining the lens and element, process for producing semiconductor laser element, optical element, and device and method for machining optical element
KR20220104810A (ko) 레이저의 고조파의 속성을 최적화를 위한 주파수 변환 장치
JPS6119003B2 (ja)
JP2013021353A (ja) ラインビームとして成形されたレーザと基板上に堆積された膜との間の相互作用を実現するためのシステム及び方法
JPH0563033B2 (ja)
US6770844B2 (en) Method of correcting laser beam intensity, laser beam intensity correction mechanism and multi-branched laser oscillation device having the same
WO2004054052A1 (ja) レーザー装置およびレーザー装置における波長選択方法
CN111106519A (zh) 一种激光可调谐装置
CN209860346U (zh) 一种基于精密转台的波长调谐装置
CN211238805U (zh) 一种激光可调谐装置
US7012940B2 (en) Laser resonator and adjustment method
KR20170039815A (ko) 레이저 결정화 장치
JPS628584A (ja) レ−ザ装置
JPH09288243A (ja) 光合波装置および光出力装置
US20090046751A1 (en) Method and apparatus for precise control of laser processing of materials
JP2676387B2 (ja) 狭帯域発振エキシマレーザ装置における光軸安定化方法
US3624546A (en) Variable coupling laser resonator
JP2000271776A (ja) ビーム補償光学系
JPS63165825A (ja) 波長可変レ−ザ装置
JPH0427529B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees