JPH01245583A - レーザ装置 - Google Patents
レーザ装置Info
- Publication number
- JPH01245583A JPH01245583A JP7179988A JP7179988A JPH01245583A JP H01245583 A JPH01245583 A JP H01245583A JP 7179988 A JP7179988 A JP 7179988A JP 7179988 A JP7179988 A JP 7179988A JP H01245583 A JPH01245583 A JP H01245583A
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- JP
- Japan
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- ring
- wavelength
- laser
- covered
- fluorine
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/106—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity
- H01S3/1062—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity using a controlled passive interferometer, e.g. a Fabry-Perot etalon
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- Electromagnetism (AREA)
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔離業上の利用分野〕
この発明は、Ｖ−ザ装貨に関し、さらに詳しく（・うと
、ガスが充填された密封各型内に設けたファブリペロー
エタロンを用いて、レーザ波長９安定化を図っているレ
ーザ装置に関するものである。
、ガスが充填された密封各型内に設けたファブリペロー
エタロンを用いて、レーザ波長９安定化を図っているレ
ーザ装置に関するものである。
第２図は、例えば雑誌「アイ イー イーイー ジャー
ナル ファンタム エレクトロニクス（ＩＦ、ＥＥ Ｊ
ｏｕｒｎａｌＱｕａｎｔｕｍＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
）ＱＦＪ−１４（”ｙｓ）１７ ＪＫ示された従来の
波長安定化レーザ装置を示し、図において、内部に波長
を変えるための構造を備えたレーザ発振器（１）に、フ
ァブリペローエタロン（２）、光検出器（３）、波長を
変えるためのサーボ機構（４）が併設されている。
ナル ファンタム エレクトロニクス（ＩＦ、ＥＥ Ｊ
ｏｕｒｎａｌＱｕａｎｔｕｍＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
）ＱＦＪ−１４（”ｙｓ）１７ ＪＫ示された従来の
波長安定化レーザ装置を示し、図において、内部に波長
を変えるための構造を備えたレーザ発振器（１）に、フ
ァブリペローエタロン（２）、光検出器（３）、波長を
変えるためのサーボ機構（４）が併設されている。
さらに詳細な構成を第３図に示す。図において、レーザ
発振器（１）をはさんで全反射＊（５）と部分反射鏡（
６）が互いに対向して配置されている。レーザ発振器（
１１と部分反射鏡（６）との間には、ガスが充填された
密封容器（８）内に波長チューニング用の第１のファブ
リベロータロン（以下、ＦＰと略す）（７）が配置され
ている。第１の密封容器（８）は、ＡＲコートしたガラ
ス（９）により封じられ、かつ、フレーム（］Ｏ）によ
り発振器（１）に取付けられて℃・る。密封容器（８）
に接続されベローズからなる容積伸縮手段（１１）には
、駆動機構（１２）が連結されている。
発振器（１）をはさんで全反射＊（５）と部分反射鏡（
６）が互いに対向して配置されている。レーザ発振器（
１１と部分反射鏡（６）との間には、ガスが充填された
密封容器（８）内に波長チューニング用の第１のファブ
リベロータロン（以下、ＦＰと略す）（７）が配置され
ている。第１の密封容器（８）は、ＡＲコートしたガラ
ス（９）により封じられ、かつ、フレーム（］Ｏ）によ
り発振器（１）に取付けられて℃・る。密封容器（８）
に接続されベローズからなる容積伸縮手段（１１）には
、駆動機構（１２）が連結されている。
レーザ発振器（１１）、全反射鏡（５）、部分反射鏡（
６）、ＦＰ（７）により発振したレーザ光（１３）は、
ビーム取出しミラー（１４）によりその一部が取出され
、レーザ光（１３）のみを透過させる干渉フィルタ（１
５）に入射される。干渉フィルタ（Ｉ！ｌのあとには、
光強度調節用フィルタ（１６）、レーザ光（１３）を拡
散させるインテグレータ（１７）、ギャップを有する構
造のモニタ用の第２０ＦＰ（１８）が配置されてＫす、
ＦＰ（１８）は、ＡＲコートしたガラス（２０）で封じ
られている８ｇ２の密封容器（１９）に収納されている
。ＦＰ （１８）のあとには、レンズ（２１）、ＦＰ（
１８）により生じたフリンジを観測するための撮像素子
（２２）が配置されている６＃Ｌ像素子（２２）として
は、例えば−次元のイメージ渉フィルタ（１５）がビー
ム取出しミラー（１４）からのンーザー光が入射できる
ように配置されている。破線（２４）で囲んだ部分は波
長モニタ機構である。さらに、ＦＰ （１８）の温度を
一定に保つ温度調節手段（２５）、フリンジを解析して
駆動機構（１２）へ出力する画像処理手段（２６）が設
けられている。
６）、ＦＰ（７）により発振したレーザ光（１３）は、
ビーム取出しミラー（１４）によりその一部が取出され
、レーザ光（１３）のみを透過させる干渉フィルタ（１
５）に入射される。干渉フィルタ（Ｉ！ｌのあとには、
光強度調節用フィルタ（１６）、レーザ光（１３）を拡
散させるインテグレータ（１７）、ギャップを有する構
造のモニタ用の第２０ＦＰ（１８）が配置されてＫす、
ＦＰ（１８）は、ＡＲコートしたガラス（２０）で封じ
られている８ｇ２の密封容器（１９）に収納されている
。ＦＰ （１８）のあとには、レンズ（２１）、ＦＰ（
１８）により生じたフリンジを観測するための撮像素子
（２２）が配置されている６＃Ｌ像素子（２２）として
は、例えば−次元のイメージ渉フィルタ（１５）がビー
ム取出しミラー（１４）からのンーザー光が入射できる
ように配置されている。破線（２４）で囲んだ部分は波
長モニタ機構である。さらに、ＦＰ （１８）の温度を
一定に保つ温度調節手段（２５）、フリンジを解析して
駆動機構（１２）へ出力する画像処理手段（２６）が設
けられている。
なお、密封容器（８）および（１９）の密封手段として
、０リングが用いられている。
、０リングが用いられている。
以上の構成により、レーザ発振器（１）から出たレーザ
ビームの波長は、発振器にある各種の素子により選択さ
れている。例えば、エキシマレーザでは本来の発振波長
の幅は数オングストロームであるが、共振器内にプリズ
ム、グンーテイング、ＦＰ等の分光素子を入れることに
より波長幅が狭くなる。しかも、それらの分光素子を調
整することＫより、その波長をもともとあった発振波長
幅内の任意の波長に設定することができる。
ビームの波長は、発振器にある各種の素子により選択さ
れている。例えば、エキシマレーザでは本来の発振波長
の幅は数オングストロームであるが、共振器内にプリズ
ム、グンーテイング、ＦＰ等の分光素子を入れることに
より波長幅が狭くなる。しかも、それらの分光素子を調
整することＫより、その波長をもともとあった発振波長
幅内の任意の波長に設定することができる。
さて、そうして得られたレーザビーム（１３）の一部を
波長モニタ機構（２４）Ｋ導く。波長モニタ機構（２４
）は波長をモニタするためにＦＰ（１８）を用い、ビー
ムがＦＰ（ｔｓ）を透過した際にあられれる円形のフリ
ンジを利用する。このフリンジの直径は、以下に説明す
る角度θと関係しており、θを求めることにより次に示
す（１）式から波長λｍを決定する。ＦＰ （１８）は
高い平面度を持つ２枚のミラーをギャップｄを保持して
向い会わせたもので、このミラー面にθの角度で透過す
るレーザビーム（１３）の中心波長は、 で表わせる特定の波長になる。ｎはギャップ間の屈折率
、ｍは整数である。分解能の高いＦ Ｐ（１８）を用い
れば、レーザ光（１３）の発振波長分布のうち、波長λ
ｍの強度がわかることになる。一般にレーザビームは、
ある発散角をもつから、そのうち、（１）式を満たすビ
ーム成分のみがＦＰ（Ｉ８）を透過し、ビームの光軸を
中心として同軸状のフリンジ（リング状干渉縞）が形成
される。
波長モニタ機構（２４）Ｋ導く。波長モニタ機構（２４
）は波長をモニタするためにＦＰ（１８）を用い、ビー
ムがＦＰ（ｔｓ）を透過した際にあられれる円形のフリ
ンジを利用する。このフリンジの直径は、以下に説明す
る角度θと関係しており、θを求めることにより次に示
す（１）式から波長λｍを決定する。ＦＰ （１８）は
高い平面度を持つ２枚のミラーをギャップｄを保持して
向い会わせたもので、このミラー面にθの角度で透過す
るレーザビーム（１３）の中心波長は、 で表わせる特定の波長になる。ｎはギャップ間の屈折率
、ｍは整数である。分解能の高いＦ Ｐ（１８）を用い
れば、レーザ光（１３）の発振波長分布のうち、波長λ
ｍの強度がわかることになる。一般にレーザビームは、
ある発散角をもつから、そのうち、（１）式を満たすビ
ーム成分のみがＦＰ（Ｉ８）を透過し、ビームの光軸を
中心として同軸状のフリンジ（リング状干渉縞）が形成
される。
波長モニタ機構（２４）はレーザビームを弱める光強度
調節用ソイルタ（１６）、ビームを拡散させるインテグ
レータ（１７）およびＦＰ（１８）とからなっており、
インテグレータ（１７）により生じた発散ｉ分のうち、
（１）式を満たすθをもつ光のみがＦＰ（１Ｂ）を透過
してレンズ（２１）にいたる。レンズ（２１）の焦点距
離をｆとすれは、θの成分をもつビームは、焦点位置に
おいてレンズの軸よりｆθ離れた点に集まる。そこで、
撮像素子（２２）によりビームの集まる位置を観測すれ
ばθが求まり、波長λが算出できる。
調節用ソイルタ（１６）、ビームを拡散させるインテグ
レータ（１７）およびＦＰ（１８）とからなっており、
インテグレータ（１７）により生じた発散ｉ分のうち、
（１）式を満たすθをもつ光のみがＦＰ（１Ｂ）を透過
してレンズ（２１）にいたる。レンズ（２１）の焦点距
離をｆとすれは、θの成分をもつビームは、焦点位置に
おいてレンズの軸よりｆθ離れた点に集まる。そこで、
撮像素子（２２）によりビームの集まる位置を観測すれ
ばθが求まり、波長λが算出できる。
ところで、撮像素子（２２）上の光の強度分布は第４図
のようになっている。縦軸は出力、横軸はフリンジの中
心からの距離Ｘを示す。曲線の冬山はＦＰ （１８”ｌ
の次数ｍの違いに対応している。そして、冬山の間隔は
自由スペクトル領域と呼ばれ。
のようになっている。縦軸は出力、横軸はフリンジの中
心からの距離Ｘを示す。曲線の冬山はＦＰ （１８”ｌ
の次数ｍの違いに対応している。そして、冬山の間隔は
自由スペクトル領域と呼ばれ。
この範囲で波長を一意的に決めることができる。
しかも、自由スペクトル領域はＦＰの設計により決める
ことができるので、波長シフトが予想される値よりも広
めに設計しておく。
ことができるので、波長シフトが予想される値よりも広
めに設計しておく。
また、冬山はレーザビームの波長分布に対応した光強度
分布をもつから、これを処理してθを求めるために画像
処理手ＩＱ（２６）が必要となる。さらに、ここでは現
在の波長λを計算し、その結果に応じて駆動機構（１２
’）Ｋより容積伸縮手段（１１）を作動させて密封容器
（８）内の圧力を調整することＫよって発振器からのレ
ーザビーム波長の調整を行う。
分布をもつから、これを処理してθを求めるために画像
処理手ＩＱ（２６）が必要となる。さらに、ここでは現
在の波長λを計算し、その結果に応じて駆動機構（１２
’）Ｋより容積伸縮手段（１１）を作動させて密封容器
（８）内の圧力を調整することＫよって発振器からのレ
ーザビーム波長の調整を行う。
以上のような従来のレーザ装置は、密封容器を密封する
ため０リングを用いているので、レーザ光の乱反射がＯ
リングに当たり、０リングよりガスが発生して密封容器
の窓ガラスを汚し、レーザ出力が低下するという問題が
あった。特に、大出力レーザや、紫外線レーザの場合、
上記による出力の低下が大きい。
ため０リングを用いているので、レーザ光の乱反射がＯ
リングに当たり、０リングよりガスが発生して密封容器
の窓ガラスを汚し、レーザ出力が低下するという問題が
あった。特に、大出力レーザや、紫外線レーザの場合、
上記による出力の低下が大きい。
この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、長時間にわたる運転を行っても、レーザ出力が
低下しないレーザ装置を得ることを目的とする。
もので、長時間にわたる運転を行っても、レーザ出力が
低下しないレーザ装置を得ることを目的とする。
この発明に係るレーザ装置は、密封容器に用いるＯリン
グに、フッ素系の樹脂でカバーされたＯリングを使用し
たものである。
グに、フッ素系の樹脂でカバーされたＯリングを使用し
たものである。
この発明においては、密封容器がフッ素系の樹脂でカバ
ーさねたＯリングにより密封されているので、レーザ光
がＯリングあたってもガスが発生せず、密封容器の怒ガ
ラスの汚れを防止する。
ーさねたＯリングにより密封されているので、レーザ光
がＯリングあたってもガスが発生せず、密封容器の怒ガ
ラスの汚れを防止する。
第１図は、第一３図の密封容器（８）に適用したこの発
明の一実施例を示し、第３図と同一符号は同一部分であ
る。図において、レーザ光（１３）は乱反射し、０リン
グに向かうレーザ光（１３ａ）が生じる。ＦＰ（７）は
テフロンシート（２７）で保籠されるとともに、スプリ
ングホルダ（２９）で保持されたスプリング（２８）で
押圧されている。ガラス（９）は、ボルト（３１）によ
り密封容器（８）Ｋ取付けられている窓ガラス７ランジ
（３０）で保持されている。０リング（３２）は、四フ
ッ化系樹脂でカバーされたものが用いられている。配管
（３３）は、密閉容器（８）を第２図の容積伸縮手段（
１１）に連結するためのものである。
明の一実施例を示し、第３図と同一符号は同一部分であ
る。図において、レーザ光（１３）は乱反射し、０リン
グに向かうレーザ光（１３ａ）が生じる。ＦＰ（７）は
テフロンシート（２７）で保籠されるとともに、スプリ
ングホルダ（２９）で保持されたスプリング（２８）で
押圧されている。ガラス（９）は、ボルト（３１）によ
り密封容器（８）Ｋ取付けられている窓ガラス７ランジ
（３０）で保持されている。０リング（３２）は、四フ
ッ化系樹脂でカバーされたものが用いられている。配管
（３３）は、密閉容器（８）を第２図の容積伸縮手段（
１１）に連結するためのものである。
０リング（３２）の材質としては、内側のゴムにフッ素
コムを用い、カバーに四フッ化エチレン、六フッ化プロ
ピレン共重合体などのフッ素系の樹脂か用いられている
。
コムを用い、カバーに四フッ化エチレン、六フッ化プロ
ピレン共重合体などのフッ素系の樹脂か用いられている
。
（１３）の一部（１３ａ）が０リング（３２）に当たる
。
。
ここで、フッ素系樹脂でカバーしていない従来の０リン
グの場きは、０リングよりガスが発生し、そのガスがガ
ラス（９）に付着してンーザー光（１３）の透過率を悪
くし、レーザ出力が低下するが、この実施例のようにフ
ッ素系樹脂でカバーされたＯリング（３２）を使用する
と、レーザ光が当たった場合でも、フッ素糸樹脂は脱ガ
スがないので、ガラス（９）が汚れない、よってレーザ
出力が低下することはない。
グの場きは、０リングよりガスが発生し、そのガスがガ
ラス（９）に付着してンーザー光（１３）の透過率を悪
くし、レーザ出力が低下するが、この実施例のようにフ
ッ素系樹脂でカバーされたＯリング（３２）を使用する
と、レーザ光が当たった場合でも、フッ素糸樹脂は脱ガ
スがないので、ガラス（９）が汚れない、よってレーザ
出力が低下することはない。
なお、上記実施例は波長チューニング用のＦＰ（７）を
収納した第１の密封容器（８）について説明したが、モ
ニタ用のＦＰ （１８）を収納した第２の密封容器（１
９）についても、同様のＯリングを用いることにより、
モニタ機構の長期便用を可に’Ｑにする。
収納した第１の密封容器（８）について説明したが、モ
ニタ用のＦＰ （１８）を収納した第２の密封容器（１
９）についても、同様のＯリングを用いることにより、
モニタ機構の長期便用を可に’Ｑにする。
以上のように、この発明によれば、ＦＰ密封容器の冶封
用０リングＫ、フッ素系樹脂でカバーされたＯリングを
使用したので、長時間運転してもレーザ出力が低下しな
い効果がある。
用０リングＫ、フッ素系樹脂でカバーされたＯリングを
使用したので、長時間運転してもレーザ出力が低下しな
い効果がある。
第１図はこの発明の一実施例の要部縦断面図、第２図は
従来のレーザ装置の概略回路図、第３図は第２図のもの
の一部断面配置図、第４図は第３図における撮像素子上
でのフリンジの強度分布線図である。 （１）・９レ一ザ発振器、（７）、（１８）・・第１゜
第２のファブリペローエタロン、（８Ｌ（１１−・第１
．第２の密封容器、（１３）・響レーザ光、（２４）・
・波長モニタ機構、（３２）・・フッ素系樹脂でカバー
されたＯリング。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 曾 我 道 照 −・ｉ ７゛沖１ファブリ公０−エタロン ８ 牙１？２Ｐ灯磨ｌ泳 １３、し−丁゛丸 ３２： ｏリシク゛ 昂２図 話４図
従来のレーザ装置の概略回路図、第３図は第２図のもの
の一部断面配置図、第４図は第３図における撮像素子上
でのフリンジの強度分布線図である。 （１）・９レ一ザ発振器、（７）、（１８）・・第１゜
第２のファブリペローエタロン、（８Ｌ（１１−・第１
．第２の密封容器、（１３）・響レーザ光、（２４）・
・波長モニタ機構、（３２）・・フッ素系樹脂でカバー
されたＯリング。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 曾 我 道 照 −・ｉ ７゛沖１ファブリ公０−エタロン ８ 牙１？２Ｐ灯磨ｌ泳 １３、し−丁゛丸 ３２： ｏリシク゛ 昂２図 話４図
Claims (1)
- 波長が可変のレーザ発振器から取り出されたレーザビー
ムを波長モニタ機構でモニタし、上記波長モニタ機構の
出力信号に応じて上記レーザ発振器の波長を変化させる
ための第１のフアブリペローエタロンと上記波長モニタ
内の第２のフアブリペローエタロンとをそれぞれ収納す
る第１、第２の密封容器を備え、この第１、第２の密封
容器の少なくともいずれかにフッ素系の樹脂でカバーさ
ねたＯリングによる密封シールを備えてなるレーザ装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7179988A JPH01245583A (ja) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7179988A JPH01245583A (ja) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01245583A true JPH01245583A (ja) | 1989-09-29 |
Family
ID=13470970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7179988A Pending JPH01245583A (ja) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01245583A (ja) |
-
1988
- 1988-03-28 JP JP7179988A patent/JPH01245583A/ja active Pending
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