JPH01312877A - レーザ装置 - Google Patents
レーザ装置Info
- Publication number
- JPH01312877A JPH01312877A JP14158888A JP14158888A JPH01312877A JP H01312877 A JPH01312877 A JP H01312877A JP 14158888 A JP14158888 A JP 14158888A JP 14158888 A JP14158888 A JP 14158888A JP H01312877 A JPH01312877 A JP H01312877A
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- Japan
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- wavelength
- glass
- laser
- fluororesin
- fabry
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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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- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、レーザ装置に関し、もう少し詳しくいうと
、レーザ発振器の波長を変化させるためのファブリペロ
ーエタロンが組込まれているレーザ装置に関するもので
ある。
、レーザ発振器の波長を変化させるためのファブリペロ
ーエタロンが組込まれているレーザ装置に関するもので
ある。
第４図は例えば雑誌「アイ イー イー イー ジャー
ナル オブ ファンタム エレクトロニクス（ＩＦｉＫ
Ｋ Ｊｏｕｒ−ｎａｌ ｏｆ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｋｌｅ
ｃｔｒｏｎｉｃｓ ） Ｊ ＱＥ −１４（’７８ ）
１７〜２２ページに示された従来の波長安定化レーザ装
置の概略構成図で、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）、ファブリペロ
ーエタロン（２）、光検出器（５）、波長を変えるため
のナーボ機構（４）からなシ、まず、レーザ発振器（１
）から出るレーザビームの波長は光共振器の状態により
変化する。この例では先兵振器間隔を変えることにより
上記波長を選択することができる。しかし、その選択波
長は共撮器の熱変形や振動のため高精度に安定化するこ
とは難かしい、そこで、レーザ発振器（１）から得られ
たレーザビームを高分解能の分光器であるファブリペロ
ーエタロン（以下Ｆ′Ｐと書＜ ３ （２）により分光
し、７Ｆ（２）を透過するビームの強度を光検知器（３
）によシ測定することによシ波長の安定化を試みたのが
この図で示す例である。ＩＦＦ （２）は高い平面度を
持つ２枚のミラーをギャップｄを形成して向い合わせた
もので、ミラー面にθの角度で透過する光の中心波長λ
ｍは、 ２ｎｄ ｃｏｓθ λｍ＝□ ・・・・（１１ 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７Ｆ （２）を用いれ
ば、レーザの発振波長分布のうち、λｍ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持つか
ら、そのうち（１）式を満たすビーム成分のみがＦＰ（
２）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）を形成する。そこで、ＦＰ（２
）のあとに光検出器（３）をおくと、波長が変化したと
き、上記フリンジの位置が変わシ、光検出器（５）の上
をよぎる。
ナル オブ ファンタム エレクトロニクス（ＩＦｉＫ
Ｋ Ｊｏｕｒ−ｎａｌ ｏｆ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｋｌｅ
ｃｔｒｏｎｉｃｓ ） Ｊ ＱＥ −１４（’７８ ）
１７〜２２ページに示された従来の波長安定化レーザ装
置の概略構成図で、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）、ファブリペロ
ーエタロン（２）、光検出器（５）、波長を変えるため
のナーボ機構（４）からなシ、まず、レーザ発振器（１
）から出るレーザビームの波長は光共振器の状態により
変化する。この例では先兵振器間隔を変えることにより
上記波長を選択することができる。しかし、その選択波
長は共撮器の熱変形や振動のため高精度に安定化するこ
とは難かしい、そこで、レーザ発振器（１）から得られ
たレーザビームを高分解能の分光器であるファブリペロ
ーエタロン（以下Ｆ′Ｐと書＜ ３ （２）により分光
し、７Ｆ（２）を透過するビームの強度を光検知器（３
）によシ測定することによシ波長の安定化を試みたのが
この図で示す例である。ＩＦＦ （２）は高い平面度を
持つ２枚のミラーをギャップｄを形成して向い合わせた
もので、ミラー面にθの角度で透過する光の中心波長λ
ｍは、 ２ｎｄ ｃｏｓθ λｍ＝□ ・・・・（１１ 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７Ｆ （２）を用いれ
ば、レーザの発振波長分布のうち、λｍ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持つか
ら、そのうち（１）式を満たすビーム成分のみがＦＰ（
２）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）を形成する。そこで、ＦＰ（２
）のあとに光検出器（３）をおくと、波長が変化したと
き、上記フリンジの位置が変わシ、光検出器（５）の上
をよぎる。
第５図は上記のフリンジが光検出器（６）をよぎったと
きの光検出器（りに表われるビームの強度変化を示した
ものである。縦軸は出力、横軸はフリンジの中心からの
距離Ｘを示す。冬山はＦＰ （２）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。
きの光検出器（りに表われるビームの強度変化を示した
ものである。縦軸は出力、横軸はフリンジの中心からの
距離Ｘを示す。冬山はＦＰ （２）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。
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、これを処理して前出の角度θを求め、
さら１：現在の波長λを計算し、その結果に応じてサー
ボ機構（４）で共振間隔を変化させてレーザ発振器（１
）の波長の調整を行う。
分布をもつから、これを処理して前出の角度θを求め、
さら１：現在の波長λを計算し、その結果に応じてサー
ボ機構（４）で共振間隔を変化させてレーザ発振器（１
）の波長の調整を行う。
従来のレーザ装置は以上のように構成されているので、
ＦＰの固定方法によっては外部応力が強すぎてＦＰのギ
ャップが歪んだり、またＦＰを保持する材料によっては
散乱したレーザ光が保持部材にあたシ、ガスの発生によ
りＦＰを汚してしまい、安定したレーザ波長が得られな
いという問題点があった。
ＦＰの固定方法によっては外部応力が強すぎてＦＰのギ
ャップが歪んだり、またＦＰを保持する材料によっては
散乱したレーザ光が保持部材にあたシ、ガスの発生によ
りＦＰを汚してしまい、安定したレーザ波長が得られな
いという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、安定した波長で発振できるレーザ装置を得る
ことを目的とする。
たもので、安定した波長で発振できるレーザ装置を得る
ことを目的とする。
第一のこの発明に係るレーザ装置は、ＦＰの片側だけの
ガラス素子をフッ素樹脂でなる保持部材で保持する。
ガラス素子をフッ素樹脂でなる保持部材で保持する。
第二のこの発明に係るレーザ装置は、フッ素樹脂でなる
パツキンと硬化性のシリコン樹脂によ艶Ｆ’Ｐの周囲を
保持する。
パツキンと硬化性のシリコン樹脂によ艶Ｆ’Ｐの周囲を
保持する。
第一、第二のこの発明においては、ＦＰギャップを歪ま
せることなく ｐｐが保持される。
せることなく ｐｐが保持される。
以下、この発明の一実施例を第１図、第３図について説
明する。第３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ンが互いに対向し
て配置されている。波長チューニング用のファブリペロ
ーエタロン（以下、ＦＦと略記す）（７）は、レーザ発
振器（１）と部分反射＠！ （６）との間に配置されて
いる。ＦＰ（７）を収納した密閉容器（８）にはガスが
充填されて、ＡＲコートしたガラス（９）によシ密封さ
れている。フレーム（１０）は発振器（１）に取付けら
れて密閉容器（８）を保持している。ベローズからなる
容積伸縮手段（１１）が密閉容器（８）に接続されてお
シ、この容積伸縮手段（１１）は駆動機構（１２）で駆
動される。レーザ発振器（１）、全反射鏡（５）、部分
反射鏡（６）およびＦＰ（７）によりレーザ光（１３）
が発振される。レーザ光（１３）の一部は、ビーム取出
しミラー（１４）で取出され、レーザ光（１すのみを透
過させる干渉フィルタ（１５）、光強度調節用フィルタ
（１６）％ レーザ光（１りを拡散させるインテグレー
タ（１７）を経てギャップを有する構造のモニタ用の７
７（ｆ８）へ入射する。ＦＰ（１８）は密封容器（１９
）に密封されておシ、密封容器（１９）はＡＲコートし
たガラス（２０）で封じられている。
明する。第３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ンが互いに対向し
て配置されている。波長チューニング用のファブリペロ
ーエタロン（以下、ＦＦと略記す）（７）は、レーザ発
振器（１）と部分反射＠！ （６）との間に配置されて
いる。ＦＰ（７）を収納した密閉容器（８）にはガスが
充填されて、ＡＲコートしたガラス（９）によシ密封さ
れている。フレーム（１０）は発振器（１）に取付けら
れて密閉容器（８）を保持している。ベローズからなる
容積伸縮手段（１１）が密閉容器（８）に接続されてお
シ、この容積伸縮手段（１１）は駆動機構（１２）で駆
動される。レーザ発振器（１）、全反射鏡（５）、部分
反射鏡（６）およびＦＰ（７）によりレーザ光（１３）
が発振される。レーザ光（１３）の一部は、ビーム取出
しミラー（１４）で取出され、レーザ光（１すのみを透
過させる干渉フィルタ（１５）、光強度調節用フィルタ
（１６）％ レーザ光（１りを拡散させるインテグレー
タ（１７）を経てギャップを有する構造のモニタ用の７
７（ｆ８）へ入射する。ＦＰ（１８）は密封容器（１９
）に密封されておシ、密封容器（１９）はＡＲコートし
たガラス（２０）で封じられている。
ＦＦ（＋８７の下方にはレンズ（旧〕、Ｆ’Ｐ（１８１
によシ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。この撮像素子（２２）は、例えば
−次元のイメージセンナである。以上の光学素子（１６
）〜（２２）は外部の光をしやへいした光じゃへい箱（
２３０−収納されており、干渉フィルタ（１５）がビー
ム取出しミラー（１４）からのレーザ光が入射できるよ
うに配置されている。破線（２４）で囲む部分は、波長
モニタ機構部分である。ＦＰ （１８）には、その温度
を一定に保つ温度調節手段（２５）が接続されている。
によシ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。この撮像素子（２２）は、例えば
−次元のイメージセンナである。以上の光学素子（１６
）〜（２２）は外部の光をしやへいした光じゃへい箱（
２３０−収納されており、干渉フィルタ（１５）がビー
ム取出しミラー（１４）からのレーザ光が入射できるよ
うに配置されている。破線（２４）で囲む部分は、波長
モニタ機構部分である。ＦＰ （１８）には、その温度
を一定に保つ温度調節手段（２５）が接続されている。
フリンジを解析する画像処理手段（２６）は駆動機構（
１２）へ出力する。
１２）へ出力する。
密封容器（８）〔または（１９） ）の部分は、第１図
に示すように、ＦＰ（７）を形成している２枚のガラス
材の一万のみが、フッ素樹脂でなる■リング（２７月＝
よって密封容器（８７内に保持されている。
に示すように、ＦＰ（７）を形成している２枚のガラス
材の一万のみが、フッ素樹脂でなる■リング（２７月＝
よって密封容器（８７内に保持されている。
ＦＰの両面側にはフッ素樹脂でなるスベーナ（２８）が
密封容器（８）との間に介在されている。また、ＦＰ
（７）はスプリング（２９）によって−万へ押圧されて
おり、フランジ（３０）がスプリング（２９）を保持し
ている。ガラス（９）は窓フランジ（３１）で押えられ
ておシ、各部材の密接部分にはＯ−リング（３２）が介
挿されている。ガス配管（３３）は容積伸縮手段（１１
月二接続されている。
密封容器（８）との間に介在されている。また、ＦＰ
（７）はスプリング（２９）によって−万へ押圧されて
おり、フランジ（３０）がスプリング（２９）を保持し
ている。ガラス（９）は窓フランジ（３１）で押えられ
ておシ、各部材の密接部分にはＯ−リング（３２）が介
挿されている。ガス配管（３３）は容積伸縮手段（１１
月二接続されている。
以上の構成において、ＦＰ（７）は２枚の部分反射ミラ
ーをギヤツブ分のスベーチを挾持してオプティカルコン
タクトされているが、２枚のミラーが必ずしも同心でな
く、わずかにずれているため、ミラーを２枚同時に支持
するとずれの分だけ余分な力が働きギャップが歪むので
、これを防ぐため片方のミラーだけを支持している。ま
た、フッ素樹脂でなる■リング（２υでミラーを支持す
ることにより、０−リング等で支持するよりも力が小さ
いため、ＦＰ（７）の歪もほとんどなく、レーザ光が乱
反射してＵリング（２７）に当っても脱ガスがないので
ＦＰ（７）を汚すこともない。
ーをギヤツブ分のスベーチを挾持してオプティカルコン
タクトされているが、２枚のミラーが必ずしも同心でな
く、わずかにずれているため、ミラーを２枚同時に支持
するとずれの分だけ余分な力が働きギャップが歪むので
、これを防ぐため片方のミラーだけを支持している。ま
た、フッ素樹脂でなる■リング（２υでミラーを支持す
ることにより、０−リング等で支持するよりも力が小さ
いため、ＦＰ（７）の歪もほとんどなく、レーザ光が乱
反射してＵリング（２７）に当っても脱ガスがないので
ＦＰ（７）を汚すこともない。
Ｕリング（２υの材質を四フッ化エチレンにすることに
より脱ガス防止に対してさらに効果がある。
より脱ガス防止に対してさらに効果がある。
第２図は他の実施例の密封容器（８）〔または（１９Ｊ
）部を示し、フッ素樹脂でなるＵリング（２７）とＦＰ
（７） 、密封容器（８）で囲む円環状空間に、ＦＰ（
７）保持用の硬化性のシリコン樹脂（３４）が注入口（
３５）から注入、充填されている。ＦＰ（７）の外周面
にはレーザ反射コーティング（３６）が施されている。
）部を示し、フッ素樹脂でなるＵリング（２７）とＦＰ
（７） 、密封容器（８）で囲む円環状空間に、ＦＰ（
７）保持用の硬化性のシリコン樹脂（３４）が注入口（
３５）から注入、充填されている。ＦＰ（７）の外周面
にはレーザ反射コーティング（３６）が施されている。
その他、第１図におけると同一符号は同一部分を示して
いる。
いる。
以上の構成における組立手順は、まず、Ｕ９ンク（２η
をＦＰ（７）にセットし、フッ素樹脂スペーナ（２８）
をセットした密閉容器（８）に挿入する。スプリング（
２９）をセットしたフランジ（３０）でフタをする。そ
の後、硬化前の液状のシリコン樹脂（５４）を注入口（
３５）より注入し硬化させる。
をＦＰ（７）にセットし、フッ素樹脂スペーナ（２８）
をセットした密閉容器（８）に挿入する。スプリング（
２９）をセットしたフランジ（３０）でフタをする。そ
の後、硬化前の液状のシリコン樹脂（５４）を注入口（
３５）より注入し硬化させる。
かかる構成により、レーザ光（１３）が乱反射によりシ
リコン樹脂（３４）の方向に飛んでも、ＦＰ（７）の外
周はレーザ反射コーティング（３６）が施されており、
レーザ光はレーザ反射コーティング（３６）で連られ、
シリコン樹脂に当らないので、シリコン樹脂（３４）の
劣化やガス発生を防止する。また、ＦＰ（ηの歪も発生
しない。
リコン樹脂（３４）の方向に飛んでも、ＦＰ（７）の外
周はレーザ反射コーティング（３６）が施されており、
レーザ光はレーザ反射コーティング（３６）で連られ、
シリコン樹脂に当らないので、シリコン樹脂（３４）の
劣化やガス発生を防止する。また、ＦＰ（ηの歪も発生
しない。
以上のように、第一のこの発明によれば、ファブリペロ
ーエタロンの片側のガラスだけをフッ素樹脂でなるＵリ
ングで保持したので、ファブリペローエタロンを歪なく
保持でき、脱ガス等で汚れることもない。
ーエタロンの片側のガラスだけをフッ素樹脂でなるＵリ
ングで保持したので、ファブリペローエタロンを歪なく
保持でき、脱ガス等で汚れることもない。
また、第二のこの発明によれば、ファブリペローエタロ
ンをフッ素樹脂でなるＵリングとシリコン樹脂で保持し
たので、ファブリペローエタロンを歪なく保持でき、フ
ァブリペローエタロンが出ガスによシ嬌ることがない。
ンをフッ素樹脂でなるＵリングとシリコン樹脂で保持し
たので、ファブリペローエタロンを歪なく保持でき、フ
ァブリペローエタロンが出ガスによシ嬌ることがない。
第１図は第一のこの発明の一実施例の要部断面図、第２
図は第二のこの発明の一実施例の要部断面図、第６図は
第１因または′！Ｊ２図のものを適用するレーザ装置の
光学回路図、第４図は従来のレーザ装置の光学回路図、
第５図は第４図のもののフリンジ強度分布線図である。 （７１、（１８） ・・ファブリペローエタロン、 （
８）。 （１９）・・密封容器、（２７）・・Ｈリング（支持部
材、パツキン）、（３４）・・シリコン樹脂。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
図は第二のこの発明の一実施例の要部断面図、第６図は
第１因または′！Ｊ２図のものを適用するレーザ装置の
光学回路図、第４図は従来のレーザ装置の光学回路図、
第５図は第４図のもののフリンジ強度分布線図である。 （７１、（１８） ・・ファブリペローエタロン、 （
８）。 （１９）・・密封容器、（２７）・・Ｈリング（支持部
材、パツキン）、（３４）・・シリコン樹脂。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (2)
- （１） 波長が可変のレーザ発振器から取出されたレー
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密封
容器に収納されたフアブリペローエタロンにより変化さ
せるレーザ装置において、上記フアブリペローエタロン
の片側のガラス素子外周面と上記密封容器間に介挿され
たフツ素樹脂でなる支持部材を備えてなることを特徴と
するレーザ装置。 - （２） 波長が可変のレーザ発振器から取出されたレー
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密封
容器に収納されたフアブリペローエタロンにより変化さ
せるレーザ装置において、上記フアブリペローエタロン
の外周面と上記密封容器の間にフツ素樹脂でなるパツキ
ンにより保持された硬化性のシリコン樹脂を備えてなる
ことを特徴とするレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14158888A JPH01312877A (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14158888A JPH01312877A (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01312877A true JPH01312877A (ja) | 1989-12-18 |
Family
ID=15295501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14158888A Pending JPH01312877A (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01312877A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8777380B2 (en) | 2011-11-01 | 2014-07-15 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting head, liquid ejecting apparatus and piezoelectric element |
| US9678259B2 (en) | 2012-02-14 | 2017-06-13 | Seiko Epson Corporation | Optical filter device and manufacturing method for the optical filter device |
-
1988
- 1988-06-10 JP JP14158888A patent/JPH01312877A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8777380B2 (en) | 2011-11-01 | 2014-07-15 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting head, liquid ejecting apparatus and piezoelectric element |
| US9678259B2 (en) | 2012-02-14 | 2017-06-13 | Seiko Epson Corporation | Optical filter device and manufacturing method for the optical filter device |
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