JPH11274618A - レーザビーム照射光学系及びレーザ装置 - Google Patents
レーザビーム照射光学系及びレーザ装置Info
- Publication number
- JPH11274618A JPH11274618A JP10077640A JP7764098A JPH11274618A JP H11274618 A JPH11274618 A JP H11274618A JP 10077640 A JP10077640 A JP 10077640A JP 7764098 A JP7764098 A JP 7764098A JP H11274618 A JPH11274618 A JP H11274618A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- optical system
- laser beam
- emission end
- end faces
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Lasers (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、被照射体に対して大出力な線状のレ
ーザビームを均一な強度分布で照射する。 【解決手段】銅蒸気レーザ１から出力されたレーザビー
ムを光ファイバー束３ａ、３ｂ、３ｃにより伝送して集
光光学系５に入射し、この集光光学系５において結像光
学系ｆ1 、ｆ2 によりＹ軸方向においてファイバー束３
ａ、３ｂ、３ｃの各レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃの
像を色素フローセル６に流れる色素溶液上に結像し、か
つケーラー照明光学系ｆ3 によりＸ軸方向においてファ
イバー束３ａ、３ｂ、３ｃの各レーザ出射端面４ａ、４
ｂ、４ｃの像を色素フローセル６に対して線状に均一に
ケーラー照射する。
ーザビームを均一な強度分布で照射する。 【解決手段】銅蒸気レーザ１から出力されたレーザビー
ムを光ファイバー束３ａ、３ｂ、３ｃにより伝送して集
光光学系５に入射し、この集光光学系５において結像光
学系ｆ1 、ｆ2 によりＹ軸方向においてファイバー束３
ａ、３ｂ、３ｃの各レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃの
像を色素フローセル６に流れる色素溶液上に結像し、か
つケーラー照明光学系ｆ3 によりＸ軸方向においてファ
イバー束３ａ、３ｂ、３ｃの各レーザ出射端面４ａ、４
ｂ、４ｃの像を色素フローセル６に対して線状に均一に
ケーラー照射する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばレーザ加工
装置や色素レーザ装置に適用するレーザビーム照射光学
系及びこれを用いたレーザ装置に関する。
装置や色素レーザ装置に適用するレーザビーム照射光学
系及びこれを用いたレーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ加工や色素レーザ等のレーザ励起
源として、点状の照射面を持つレーザビームを被照射体
例えば被加工物や色素レーザの色素フローセルなどに対
して線状に変換して照射することが必要な場合がある。
源として、点状の照射面を持つレーザビームを被照射体
例えば被加工物や色素レーザの色素フローセルなどに対
して線状に変換して照射することが必要な場合がある。
【０００３】このような場合、単数の光ファイバーやホ
モジナイザーなどの光導波路からレーザビームを出射
し、このレーザビームをレンズによって被照射体に照射
している。
モジナイザーなどの光導波路からレーザビームを出射
し、このレーザビームをレンズによって被照射体に照射
している。
【０００４】ここで、レンズとしては、球面レンズでは
点状の照射面を線状の照射面に変換することが不可能で
あるので、アナモルフィックスレンズを用いて一方向の
みを発散又は集光させることで、点状のビームプロファ
イルを線状に変換して被照射体に照射している。
点状の照射面を線状の照射面に変換することが不可能で
あるので、アナモルフィックスレンズを用いて一方向の
みを発散又は集光させることで、点状のビームプロファ
イルを線状に変換して被照射体に照射している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レーザ
加工又は色素フローセルの励起の面積を稼ぐために、レ
ーザビームを長い線状に変換して照射したい場合には、
レーザビームの照射面が広くなることからレーザのエネ
ルギー密度が低下する。
加工又は色素フローセルの励起の面積を稼ぐために、レ
ーザビームを長い線状に変換して照射したい場合には、
レーザビームの照射面が広くなることからレーザのエネ
ルギー密度が低下する。
【０００６】このため、レーザ加工又は励起に必要なレ
ーザエネルギーを確保するために入射レーザビームのエ
ネルギーを高くする必要があるが、入射レーザビームの
エネルギーが光ファイバー等の光導波路の伝送エネルギ
ーの許容値を越える場合には、上記アナモルフィックス
レンズを用いる方式では、レーザ加工又は励起に必要な
レーザエネルギー密度を保って点状の照射面を持つレー
ザビームを線状の照射面を持つレーザビームとして被照
射体に照射することはできない。
ーザエネルギーを確保するために入射レーザビームのエ
ネルギーを高くする必要があるが、入射レーザビームの
エネルギーが光ファイバー等の光導波路の伝送エネルギ
ーの許容値を越える場合には、上記アナモルフィックス
レンズを用いる方式では、レーザ加工又は励起に必要な
レーザエネルギー密度を保って点状の照射面を持つレー
ザビームを線状の照射面を持つレーザビームとして被照
射体に照射することはできない。
【０００７】そこで本発明は、被照射体に対して大出力
で線状の照射面を持つレーザビームを均一な強度分布で
照射できるレーザビーム照射光学系及びレーザ装置を提
供することを目的とする。
で線状の照射面を持つレーザビームを均一な強度分布で
照射できるレーザビーム照射光学系及びレーザ装置を提
供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１によれば、複数
の点状の照射面を持つレーザビームを被照射体に対して
線状に変換して照射するレーザビーム照射光学系におい
て、複数のレーザビームを出射する一次元的に配置され
た複数のレーザ出射端面と、これらレーザ出射端面から
出射された複数のレーザビームを被照射体に、レーザ出
射端面の配列方向に対して垂直方向には結像し、レーザ
出射端面の配列方向に対しては線状に均一に照射する集
光光学系と、を備えたレーザビーム照射光学系である。
の点状の照射面を持つレーザビームを被照射体に対して
線状に変換して照射するレーザビーム照射光学系におい
て、複数のレーザビームを出射する一次元的に配置され
た複数のレーザ出射端面と、これらレーザ出射端面から
出射された複数のレーザビームを被照射体に、レーザ出
射端面の配列方向に対して垂直方向には結像し、レーザ
出射端面の配列方向に対しては線状に均一に照射する集
光光学系と、を備えたレーザビーム照射光学系である。
【０００９】請求項２によれば、請求項１記載のレーザ
ビーム照射光学系において、集光光学系は、各レーザ出
射端面の配列方向に対して結像作用する結像光学系と、
レーザ出射端面の配列方向に対して作用するケーラー照
明光学系とから形成されている。
ビーム照射光学系において、集光光学系は、各レーザ出
射端面の配列方向に対して結像作用する結像光学系と、
レーザ出射端面の配列方向に対して作用するケーラー照
明光学系とから形成されている。
【００１０】請求項３によれば、請求項１記載のレーザ
ビーム照射光学系において、集光光学系の入射側の焦点
位置に複数のレーザ出射端面を配置し、かつ集光光学系
の出射側の焦点位置に被照射体を配置している。
ビーム照射光学系において、集光光学系の入射側の焦点
位置に複数のレーザ出射端面を配置し、かつ集光光学系
の出射側の焦点位置に被照射体を配置している。
【００１１】請求項４によれば、複数の点状の照射面を
持つレーザビームを線状のレーザビームに変換して被照
射体に照射するレーザ装置において、点状のレーザビー
ムを出力するレーザ光源と、このレーザ光源から出力さ
れたレーザビームを複数の点状のレーザビームとしてそ
れぞれ伝送し、かつ各レーザ出射端面を一次元的に配置
した複数の光導波路と、これら光導波路の各レーザ出射
端面から出射された複数のレーザビームを、各レーザ出
射端面の配列方向の垂直方向には被照射体に対して結像
し、かつ各レーザ出射端面の配列方向には被照射体に対
して線状に均一に照射する集光光学系と、を備えたレー
ザ装置である。
持つレーザビームを線状のレーザビームに変換して被照
射体に照射するレーザ装置において、点状のレーザビー
ムを出力するレーザ光源と、このレーザ光源から出力さ
れたレーザビームを複数の点状のレーザビームとしてそ
れぞれ伝送し、かつ各レーザ出射端面を一次元的に配置
した複数の光導波路と、これら光導波路の各レーザ出射
端面から出射された複数のレーザビームを、各レーザ出
射端面の配列方向の垂直方向には被照射体に対して結像
し、かつ各レーザ出射端面の配列方向には被照射体に対
して線状に均一に照射する集光光学系と、を備えたレー
ザ装置である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。図１は色素レーザの色素
フローセルの励起に適用したレーザ装置の構成図であっ
て、同図(a) はＹ軸方向から見た構成図、同図(b) はＸ
軸方向から見た構成図である。
いて図面を参照して説明する。図１は色素レーザの色素
フローセルの励起に適用したレーザ装置の構成図であっ
て、同図(a) はＹ軸方向から見た構成図、同図(b) はＸ
軸方向から見た構成図である。
【００１３】レーザ光源すなわち色素レーザの励起光源
として銅蒸気レーザ（ＣＶＬ）１が設けられている。こ
の銅蒸気レーザ１から出力されるレーザビームの光路上
には、光ファイバー入射光学系２ａ、２ｂ、２ｃを介し
て光ファイバー束３ａ、３ｂ、３ｃが配置されている。
として銅蒸気レーザ（ＣＶＬ）１が設けられている。こ
の銅蒸気レーザ１から出力されるレーザビームの光路上
には、光ファイバー入射光学系２ａ、２ｂ、２ｃを介し
て光ファイバー束３ａ、３ｂ、３ｃが配置されている。
【００１４】このうち光ファイバー入射光学系２ａ、２
ｂ、２ｃは、銅蒸気レーザ１から出力されたレーザビー
ムを光ファイバー束３ａ、３ｂ、３ｃに入射させるもの
で、例えば顕微鏡用の対物レンズが用いられている。
ｂ、２ｃは、銅蒸気レーザ１から出力されたレーザビー
ムを光ファイバー束３ａ、３ｂ、３ｃに入射させるもの
で、例えば顕微鏡用の対物レンズが用いられている。
【００１５】又、光ファイバー束３ａ、３ｂ、３ｃは、
コア径φ１．０ｍｍの光ファイバー３本を図２に示すよ
うにＸ軸方向に１次元に配列したものである。なお、同
図は光ファイバー束３ａ、３ｂ、３ｃの各レーザ出射端
面４ａ、４ｂ、４ｃを示している。
コア径φ１．０ｍｍの光ファイバー３本を図２に示すよ
うにＸ軸方向に１次元に配列したものである。なお、同
図は光ファイバー束３ａ、３ｂ、３ｃの各レーザ出射端
面４ａ、４ｂ、４ｃを示している。
【００１６】集光光学系５は、ファイバー束３ａ、３
ｂ、３ｃの各レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃから出射
された複数の点状のレーザビームを、これらレーザ出射
端面４ａ、４ｂ、４ｃの配列方向に対して垂直方向（Ｙ
軸方向）において色素フローセル６に対して結像し、か
つ各レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃの配列方向（Ｘ軸
方向）において色素フローセル６に対して線状にかつ均
一にケーラー照射するものとなっている。
ｂ、３ｃの各レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃから出射
された複数の点状のレーザビームを、これらレーザ出射
端面４ａ、４ｂ、４ｃの配列方向に対して垂直方向（Ｙ
軸方向）において色素フローセル６に対して結像し、か
つ各レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃの配列方向（Ｘ軸
方向）において色素フローセル６に対して線状にかつ均
一にケーラー照射するものとなっている。
【００１７】具体的に集光光学系５は、ファイバー束３
ａ、３ｂ、３ｃの各レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃの
配列方向に対して垂直方向（Ｙ軸方向）に対して結像作
用する結像光学系（結像レンズ）ｆ1 、ｆ2 と、これら
レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃの配列方向（Ｘ軸方
向）に対して作用するケーラー照明光学系（照明レン
ズ）ｆ3 とから形成されるアナモルフィック光学系とな
っている。
ａ、３ｂ、３ｃの各レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃの
配列方向に対して垂直方向（Ｙ軸方向）に対して結像作
用する結像光学系（結像レンズ）ｆ1 、ｆ2 と、これら
レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃの配列方向（Ｘ軸方
向）に対して作用するケーラー照明光学系（照明レン
ズ）ｆ3 とから形成されるアナモルフィック光学系とな
っている。
【００１８】このような集光光学系５に対してファイバ
ー束３ａ、３ｂ、３ｃの各レーザ出射端面４ａ、４ｂ、
４ｃと色素フローセル６との各配置は、集光光学系５の
入射側の焦点位置ｏに各レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４
ｃが配置され、かつ集光光学系５の出射側の焦点位置ｉ
に色素フローセル６が配置されている。
ー束３ａ、３ｂ、３ｃの各レーザ出射端面４ａ、４ｂ、
４ｃと色素フローセル６との各配置は、集光光学系５の
入射側の焦点位置ｏに各レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４
ｃが配置され、かつ集光光学系５の出射側の焦点位置ｉ
に色素フローセル６が配置されている。
【００１９】なお、色素フローセル６は、色素レーザの
励起媒体である色素溶液を循環させるもので、色素レー
ザ装置では、この色素溶液が励起されることにより色素
レーザビームを発振するものとなっている。
励起媒体である色素溶液を循環させるもので、色素レー
ザ装置では、この色素溶液が励起されることにより色素
レーザビームを発振するものとなっている。
【００２０】次に上記の如く構成されたレーザ装置の作
用について説明する。銅蒸気レーザ１から出力されたレ
ーザビームは、光ファイバー入射光学系２ａ、２ｂ、２
ｃを介して光ファイバー束３ａ、３ｂ、３ｃに入射し、
これらの光ファイバー束３ａ、３ｂ、３ｃを伝送して集
光光学系５に入射する。
用について説明する。銅蒸気レーザ１から出力されたレ
ーザビームは、光ファイバー入射光学系２ａ、２ｂ、２
ｃを介して光ファイバー束３ａ、３ｂ、３ｃに入射し、
これらの光ファイバー束３ａ、３ｂ、３ｃを伝送して集
光光学系５に入射する。
【００２１】この集光光学系５は、ファイバー束３ａ、
３ｂ、３ｃの各レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃから出
射された各点状のレーザビームを線状のレーザビームに
変換して色素フローセル６に対して結像する。
３ｂ、３ｃの各レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃから出
射された各点状のレーザビームを線状のレーザビームに
変換して色素フローセル６に対して結像する。
【００２２】すなわち、結像光学系ｆ1 、ｆ2 は、図３
に示すようにＹ軸方向においてファイバー束３ａ、３
ｂ、３ｃの各レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃの像を色
素フローセル６に流れる色素溶液上に結像する、すなわ
ちクリティカル照明と称される位置に結像する。
に示すようにＹ軸方向においてファイバー束３ａ、３
ｂ、３ｃの各レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃの像を色
素フローセル６に流れる色素溶液上に結像する、すなわ
ちクリティカル照明と称される位置に結像する。
【００２３】このようにＹ軸方向では、ファイバー束３
ａ、３ｂ、３ｃの各レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃの
像を色素フローセル６上に結像するので、ファイバー束
３ａ、３ｂ、３ｃの各レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃ
のＹ軸方向の光強度分布が色素フローセル６上に再現さ
れる。
ａ、３ｂ、３ｃの各レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃの
像を色素フローセル６上に結像するので、ファイバー束
３ａ、３ｂ、３ｃの各レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃ
のＹ軸方向の光強度分布が色素フローセル６上に再現さ
れる。
【００２４】これにより、図４に示すファイバー束３
ａ、３ｂ、３ｃの各レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃか
ら出射された各点状のレーザビームのようなＹ軸方向に
均一で輪郭部分の明瞭なプロファイルは、図５に示すよ
うに色素フローセル６上においてもＹ軸方向に輪郭部分
の明瞭な励起プロファイルとなる。
ａ、３ｂ、３ｃの各レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃか
ら出射された各点状のレーザビームのようなＹ軸方向に
均一で輪郭部分の明瞭なプロファイルは、図５に示すよ
うに色素フローセル６上においてもＹ軸方向に輪郭部分
の明瞭な励起プロファイルとなる。
【００２５】一方、ケーラー照明光学系ｆ3 は、図６に
示すようにＸ軸方向においてファイバー束３ａ、３ｂ、
３ｃの各レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃの像を色素フ
ローセル６に対して線状に均一にケーラー照射する（す
なわち、クリティカル照明の位置から充分離れた位置に
結像する）。
示すようにＸ軸方向においてファイバー束３ａ、３ｂ、
３ｃの各レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃの像を色素フ
ローセル６に対して線状に均一にケーラー照射する（す
なわち、クリティカル照明の位置から充分離れた位置に
結像する）。
【００２６】具体的に説明すると、図６に示すようにレ
ンズの中心に位置するファイバー束３ａのレーザ出射端
面４ａ、４ｂ、４ｃから出射されたレーザビームａ1 、
ａ2、ａ3 は、ケーラー照明光学系ｆ3 を通過すること
により各軌跡ａ1 ´、ａ2 ´、ａ3 ´を通って出射側の
焦点位置ｉすなわち色素フローセル６の色素溶液上に照
射される。
ンズの中心に位置するファイバー束３ａのレーザ出射端
面４ａ、４ｂ、４ｃから出射されたレーザビームａ1 、
ａ2、ａ3 は、ケーラー照明光学系ｆ3 を通過すること
により各軌跡ａ1 ´、ａ2 ´、ａ3 ´を通って出射側の
焦点位置ｉすなわち色素フローセル６の色素溶液上に照
射される。
【００２７】このとき、ファイバー束３ａのレーザ出射
端面４ａ、４ｂ、４ｃをケーラー照明光学系ｆ3 の中央
で、かつこの光学系ｆ3 の焦点位置ｏに配置したので、
レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃから出射されたレーザ
ビームａ1 、ａ2 、ａ3 は、色素フローセル６の色素溶
液上には平行光線として照射される。
端面４ａ、４ｂ、４ｃをケーラー照明光学系ｆ3 の中央
で、かつこの光学系ｆ3 の焦点位置ｏに配置したので、
レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃから出射されたレーザ
ビームａ1 、ａ2 、ａ3 は、色素フローセル６の色素溶
液上には平行光線として照射される。
【００２８】又、ケーラー照明光学系ｆ3 の中央から任
意の距離に配置されたファイバー束３ｂ及び３ｃから出
射されたレーザビームｂ1 、ｂ2 、ｂ3 及びｃ1 、ｃ
2 、ｃ3 のうちケーラー照明光学系ｆ3 の中心を通るレ
ーザビームｂ3 及びｃ1 は、結像光学系ｆ2 の通過後も
レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃから出射したそのまま
の角度で軌跡ｂ3 ´、ｃ1 ´を通って色素フローセル６
の色素溶液上に照射される。
意の距離に配置されたファイバー束３ｂ及び３ｃから出
射されたレーザビームｂ1 、ｂ2 、ｂ3 及びｃ1 、ｃ
2 、ｃ3 のうちケーラー照明光学系ｆ3 の中心を通るレ
ーザビームｂ3 及びｃ1 は、結像光学系ｆ2 の通過後も
レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃから出射したそのまま
の角度で軌跡ｂ3 ´、ｃ1 ´を通って色素フローセル６
の色素溶液上に照射される。
【００２９】又、ファイバー束３ｂ及び３ｃから出射さ
れたレーザビームｂ1 、ｂ2 、ｂ3及びｃ1 、ｃ2 、ｃ3
のうちレーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃから０度の角
度で出射されたレーザビームｂ2 及びｃ2 は、軌跡ｂ
2 、ｃ2 を通ってケーラー照明光学系ｆ3 の焦点位置ｉ
の色素フローセル６の色素溶液上に照射される。
れたレーザビームｂ1 、ｂ2 、ｂ3及びｃ1 、ｃ2 、ｃ3
のうちレーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃから０度の角
度で出射されたレーザビームｂ2 及びｃ2 は、軌跡ｂ
2 、ｃ2 を通ってケーラー照明光学系ｆ3 の焦点位置ｉ
の色素フローセル６の色素溶液上に照射される。
【００３０】このときレーザビームｂ2 及びｃ2 は、結
像光学系ｆ1 に対して平行な角度で入射するので、ケー
ラー照明光学系ｆ3 の焦点位置ｉに伝送される。又、フ
ァイバー束３ｂ及び３ｃから出射されたレーザビームｂ
1 、ｂ2 、ｂ3及びｃ1 、ｃ2 、ｃ3 のうち、レンズｆ3
に対して最大角度となる出射レーザビームｂ1 、ｃ3
は、ケーラー照明光学系ｆ3 を通過することによってレ
ーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃからの出射角度とちょう
ど逆向きの角度となって軌跡ｂ1´、ｃ3 ´を通って色
素フローセル６の色素溶液上に照射される。
像光学系ｆ1 に対して平行な角度で入射するので、ケー
ラー照明光学系ｆ3 の焦点位置ｉに伝送される。又、フ
ァイバー束３ｂ及び３ｃから出射されたレーザビームｂ
1 、ｂ2 、ｂ3及びｃ1 、ｃ2 、ｃ3 のうち、レンズｆ3
に対して最大角度となる出射レーザビームｂ1 、ｃ3
は、ケーラー照明光学系ｆ3 を通過することによってレ
ーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃからの出射角度とちょう
ど逆向きの角度となって軌跡ｂ1´、ｃ3 ´を通って色
素フローセル６の色素溶液上に照射される。
【００３１】このようにケーラー照明光学系ｆ3 におい
ては、ファイバー束３ａ、３ｂ、３ｃの各レーザ出射端
面４ａ、４ｂ、４ｃと色素フローセル６とをケーラー照
明光学系ｆ3 の焦点位置ｏ、ｉにそれぞれ配置すること
により、ファイバー束３ａ、３ｂ、３ｃから出射された
レーザビームを、それぞれ色素フローセル６上のｘ−ｘ
´という線状に変換されて照射する。
ては、ファイバー束３ａ、３ｂ、３ｃの各レーザ出射端
面４ａ、４ｂ、４ｃと色素フローセル６とをケーラー照
明光学系ｆ3 の焦点位置ｏ、ｉにそれぞれ配置すること
により、ファイバー束３ａ、３ｂ、３ｃから出射された
レーザビームを、それぞれ色素フローセル６上のｘ−ｘ
´という線状に変換されて照射する。
【００３２】従って、Ｘ軸方向ではケーラー照明となっ
ているので、図４に示すＸ軸方向のファイバー束３ａ、
３ｂ、３ｃを集合した３山の凹凸のプロファイルパター
ンは、色素フローセル６上では図５に示すＸ軸方向のよ
うな輪郭部分の裾を引いた１山の励起プロファイルパタ
ーンに変換される。
ているので、図４に示すＸ軸方向のファイバー束３ａ、
３ｂ、３ｃを集合した３山の凹凸のプロファイルパター
ンは、色素フローセル６上では図５に示すＸ軸方向のよ
うな輪郭部分の裾を引いた１山の励起プロファイルパタ
ーンに変換される。
【００３３】つまり、立体的に見ると、ファイバー束３
ａ、３ｂ、３ｃの各レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃに
おいて図７に示すように光点の集合パターンであるにも
拘らず、色素フローセル６上では図８に示すように均一
な励起パターンに変換される。
ａ、３ｂ、３ｃの各レーザ出射端面４ａ、４ｂ、４ｃに
おいて図７に示すように光点の集合パターンであるにも
拘らず、色素フローセル６上では図８に示すように均一
な励起パターンに変換される。
【００３４】このように色素レーザ装置において、色素
フローセル６に流れる色素溶液に励起光が照射されて励
起されると、色素レーザビームを発振する。このように
上記一実施の形態においては、銅蒸気レーザ１から出力
されたレーザビームを光ファイバー束３ａ、３ｂ、３ｃ
により伝送して集光光学系５に入射し、この集光光学系
５において結像光学系ｆ1 、ｆ2 によりＹ軸方向におい
てファイバー束３ａ、３ｂ、３ｃの各レーザ出射端面４
ａ、４ｂ、４ｃの像を色素フローセル６に流れる色素溶
液上に結像し、かつケーラー照明光学系ｆ3 によりＸ軸
方向においてファイバー束３ａ、３ｂ、３ｃの各レーザ
出射端面４ａ、４ｂ、４ｃの像を色素フローセル６に対
して線状の照射面で均一にケーラー照射するので、色素
レーザにおける色素溶液の励起に必要なレーザエネルギ
ー密度を保ってすなわち大出力で、点状の照射面を持つ
レーザビームを均一な強度分布の線状の照射面を持つ励
起プロファイルのレーザビームとして色素フローセル６
上に照射できる。
フローセル６に流れる色素溶液に励起光が照射されて励
起されると、色素レーザビームを発振する。このように
上記一実施の形態においては、銅蒸気レーザ１から出力
されたレーザビームを光ファイバー束３ａ、３ｂ、３ｃ
により伝送して集光光学系５に入射し、この集光光学系
５において結像光学系ｆ1 、ｆ2 によりＹ軸方向におい
てファイバー束３ａ、３ｂ、３ｃの各レーザ出射端面４
ａ、４ｂ、４ｃの像を色素フローセル６に流れる色素溶
液上に結像し、かつケーラー照明光学系ｆ3 によりＸ軸
方向においてファイバー束３ａ、３ｂ、３ｃの各レーザ
出射端面４ａ、４ｂ、４ｃの像を色素フローセル６に対
して線状の照射面で均一にケーラー照射するので、色素
レーザにおける色素溶液の励起に必要なレーザエネルギ
ー密度を保ってすなわち大出力で、点状の照射面を持つ
レーザビームを均一な強度分布の線状の照射面を持つ励
起プロファイルのレーザビームとして色素フローセル６
上に照射できる。
【００３５】これにより複数の点状のレーザビームを強
度分布の均一な線状のレーザビームに変換して色素フロ
ーセル６に対して照射し、色素レーザを発振できる。な
お、本発明は、上記一実施の形態に限定されるものでな
く次の通り変形してもよい。
度分布の均一な線状のレーザビームに変換して色素フロ
ーセル６に対して照射し、色素レーザを発振できる。な
お、本発明は、上記一実施の形態に限定されるものでな
く次の通り変形してもよい。
【００３６】例えば、ファイバー束３ａ、３ｂ、３ｃ
は、３本に限らず、任意の複数本として点状のレーザビ
ームを伝送し、集光光学系５により長い線状のレーザビ
ームを得るようにしてもよい。
は、３本に限らず、任意の複数本として点状のレーザビ
ームを伝送し、集光光学系５により長い線状のレーザビ
ームを得るようにしてもよい。
【００３７】又、上記一実施の形態では、色素レーザの
色素フローセル６に流れる色素溶液の励起に適用した場
合について説明したが、レーザ光源として例えばＹＡＧ
レーザ装置を用い、かつ被照射体として例えば金属等の
被加工物を用いて、レーザ加工装置として適用するよう
にしてもよい。
色素フローセル６に流れる色素溶液の励起に適用した場
合について説明したが、レーザ光源として例えばＹＡＧ
レーザ装置を用い、かつ被照射体として例えば金属等の
被加工物を用いて、レーザ加工装置として適用するよう
にしてもよい。
【００３８】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、被
照射体に対して大出力な線状のレーザビームを均一な強
度分布で照射できるレーザビーム照射光学系及びレーザ
装置を提供できる。
照射体に対して大出力な線状のレーザビームを均一な強
度分布で照射できるレーザビーム照射光学系及びレーザ
装置を提供できる。
【図１】本発明に係わるレーザ装置を色素フローセルの
励起に適用した一実施の形態を示す構成図。
励起に適用した一実施の形態を示す構成図。
【図２】光ファイバー束の各レーザ出射端面を示す図。
【図３】集光光学系における結像光学系の作用を示す
図。
図。
【図４】レーザ出射端面から出射された点状レーザビー
ムのプロファイルを示す図。
ムのプロファイルを示す図。
【図５】色素フローセル上におけるＸ軸方向に均一な励
起プロファイルを示す図。
起プロファイルを示す図。
【図６】集光光学系におけるケーラー照明光学系の作用
を示す図。
を示す図。
【図７】ファイバー束の各レーザ出射端面における光点
の集合パターンを立体的に示す図。
の集合パターンを立体的に示す図。
【図８】色素フローセル上における均一な励起パターン
を立体的に示す図。
を立体的に示す図。
１…銅蒸気レーザ（ＣＶＬ）、 ２ａ，２ｂ，２ｃ…光ファイバー入射光学系、 ３ａ，３ｂ，３ｃ…光ファイバー束、 ４ａ，４ｂ，４ｃ…レーザ出射端面、 ５…集光光学系、 ６…色素フローセル、 ｆ1 ，ｆ2 …結像光学系、 ｆ3 …ケーラー照明光学系。
Claims (4)
- 【請求項１】 複数の点状の照射面を持つレーザビーム
を被照射体に対して線状に変換して照射するレーザビー
ム照射光学系において、 前記複数のレーザビームを出射する一次元的に配置され
た複数のレーザ出射端面と、 これらレーザ出射端面から出射された前記複数のレーザ
ビームを前記被照射体に、前記レーザ出射端面の配列方
向の垂直方向に対しては結像し、前記レーザ出射端面の
配列方向に対しては線状に均一に照射する集光光学系
と、を具備したことを特徴とするレーザビーム照射光学
系。 - 【請求項２】 前記集光光学系は、前記各レーザ出射端
面の配列方向に対して結像作用する結像光学系と、前記
レーザ出射端面の配列方向に対して作用するケーラー照
明光学系とから形成されることを特徴とする請求項１記
載のレーザビーム照射光学系。 - 【請求項３】 前記集光光学系の入射側の焦点位置に前
記複数のレーザ出射端面を配置し、かつ前記集光光学系
の出射側の焦点位置に前記被照射体を配置したことを特
徴とする請求項１記載のレーザビーム照射光学系。 - 【請求項４】 複数の点状の照射面を持つレーザビーム
を線状のレーザビームに変換して被照射体に照射するレ
ーザ装置において、 前記点状のレーザビームを出力するレーザ光源と、 このレーザ光源から出力された前記レーザビームを複数
の点状のレーザビームとしてそれぞれ伝送し、かつ各レ
ーザ出射端面を一次元的に配置した複数の光導波路と、 これら光導波路の各レーザ出射端面から出射された前記
複数のレーザビームを、前記各レーザ出射端面の配列方
向の垂直方向には前記被照射体に対して結像し、かつ前
記各レーザ出射端面の配列方向には前記被照射体に対し
て線状に均一に照射する集光光学系と、を具備したこと
を特徴とするレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10077640A JPH11274618A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | レーザビーム照射光学系及びレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10077640A JPH11274618A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | レーザビーム照射光学系及びレーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11274618A true JPH11274618A (ja) | 1999-10-08 |
Family
ID=13639505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10077640A Pending JPH11274618A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | レーザビーム照射光学系及びレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11274618A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001179473A (ja) * | 1999-12-24 | 2001-07-03 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザー装置及びレーザー光を用いた基板の分断方法及び半導体装置の作製方法 |
| JP2005313475A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 樹脂加工方法および樹脂加工装置 |
-
1998
- 1998-03-25 JP JP10077640A patent/JPH11274618A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001179473A (ja) * | 1999-12-24 | 2001-07-03 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザー装置及びレーザー光を用いた基板の分断方法及び半導体装置の作製方法 |
| JP2005313475A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 樹脂加工方法および樹脂加工装置 |
| JP4595378B2 (ja) * | 2004-04-28 | 2010-12-08 | 住友電気工業株式会社 | 樹脂加工方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5633967A (en) | Waveguide fiber optical coupler | |
| US7277229B2 (en) | Linear light beam generating optical system | |
| JPH08327942A (ja) | レーザビームから鮮鋭な照射線を生成する光学装置 | |
| JP3932982B2 (ja) | 集光用光回路及び光源装置 | |
| US11287574B2 (en) | Optical fiber bundle with beam overlapping mechanism | |
| US20190341745A1 (en) | Laser device | |
| JPH11274618A (ja) | レーザビーム照射光学系及びレーザ装置 | |
| JPH0727993A (ja) | 光ビーム均一化光学系 | |
| US7480095B2 (en) | Microscope | |
| US7248404B2 (en) | Microscope | |
| JPH07287104A (ja) | 光路変換器及び光路変換アレイ | |
| JP3057110B2 (ja) | レーザー加工用マスク照射装置 | |
| US7810938B2 (en) | Laser configuration | |
| JP2001255491A (ja) | レーザ集光光学系 | |
| JPH1117268A (ja) | 半導体レーザーアレイ装置 | |
| WO2023058700A1 (ja) | ビーム整形レンズ、ビーム整形素子、内視鏡用光源装置、および、内視鏡 | |
| JP3406946B2 (ja) | 照明光学系およびこれを用いた光学装置ならびにその光学装置を用いたデバイス製造方法 | |
| JP2000275570A (ja) | ビームモード変換光学系 | |
| JPH112763A (ja) | レーザー加工機用照明光学系 | |
| WO2020116099A1 (ja) | 露光用光源装置 | |
| JPH11277276A (ja) | 結像光学系 | |
| JPH02232618A (ja) | レーザ加工用光ファイバー集光光学系 | |
| JP2000019453A (ja) | ビームプロファイル均一化装置及び光ファイバ結合装置並びに露光装置 | |
| JPH08338915A (ja) | 光伝送装置 | |
| JPS63204205A (ja) | 光フアイバ結合器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041217 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050104 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050304 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060314 |