JPH0736263Y2 - 焦電検出器およびこれを用いたパワーモニタ装置 - Google Patents
焦電検出器およびこれを用いたパワーモニタ装置Info
- Publication number
- JPH0736263Y2 JPH0736263Y2 JP1988123992U JP12399288U JPH0736263Y2 JP H0736263 Y2 JPH0736263 Y2 JP H0736263Y2 JP 1988123992 U JP1988123992 U JP 1988123992U JP 12399288 U JP12399288 U JP 12399288U JP H0736263 Y2 JPH0736263 Y2 JP H0736263Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pyroelectric detector
- semiconductor chip
- beam splitter
- laser light
- monitor device
- Prior art date
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本考案は、焦電検出器およびこの焦電検出器を適用して
レーザ光のパワーを検出してフィードバック制御を行う
パワーモニタ装置に関する。
レーザ光のパワーを検出してフィードバック制御を行う
パワーモニタ装置に関する。
（ロ）従来の技術 レーザ発生装置では、レーザ光のパワーが経時的に変動
することがあるため、従来は、パワーモニタ装置を設
け、レーザ光のパワーを検出し、この検出出力をコンピ
ュータにフィードバックしてレーザ光のパワーを一定に
保ったり、あるいは、レーザ発生装置の異常を検出する
などしてレーザ発生装置の信頼性を向上させるようにし
ている。
することがあるため、従来は、パワーモニタ装置を設
け、レーザ光のパワーを検出し、この検出出力をコンピ
ュータにフィードバックしてレーザ光のパワーを一定に
保ったり、あるいは、レーザ発生装置の異常を検出する
などしてレーザ発生装置の信頼性を向上させるようにし
ている。
このようなパワーモニタ装置Ｂは、従来、第３図に示す
ように、レーザ発生装置10からのレーザ光の出射光路L0
上にビームスプリッタ20を配置し、このビームスプリッ
タ20の反射光路L1上にフィルタ40、集光用のレンズ60お
よび焦電検出器80を順次設け、さらに、焦電検出器80に
その検出出力を増幅する増幅器100を接続した構成が採
られている。
ように、レーザ発生装置10からのレーザ光の出射光路L0
上にビームスプリッタ20を配置し、このビームスプリッ
タ20の反射光路L1上にフィルタ40、集光用のレンズ60お
よび焦電検出器80を順次設け、さらに、焦電検出器80に
その検出出力を増幅する増幅器100を接続した構成が採
られている。
この装置Ｂに使用されている従来の焦電検出器80は、第
４図に示すように、上部に透孔110が形成された金属性
のフレーム120を備え、このフレーム120に底キャップ14
0が取り付けられ、この底キャップ140上に配線基板160
が設けられ、この配線基板160上に焦電材料でできた半
導体チップ180が固定配置されている。また、半導体チ
ップ180の各電極がリード線200を介して一対の外部リー
ド端子220にそれぞれ接続されている。そして、半導体
チップ180の上方には、受光窓板240が設けられ。この受
光窓板240がフレーム120に固定されている。
４図に示すように、上部に透孔110が形成された金属性
のフレーム120を備え、このフレーム120に底キャップ14
0が取り付けられ、この底キャップ140上に配線基板160
が設けられ、この配線基板160上に焦電材料でできた半
導体チップ180が固定配置されている。また、半導体チ
ップ180の各電極がリード線200を介して一対の外部リー
ド端子220にそれぞれ接続されている。そして、半導体
チップ180の上方には、受光窓板240が設けられ。この受
光窓板240がフレーム120に固定されている。
上記構成の焦電検出器80は、フォトダイオード等の他の
光検出器に比較すると波長依存性が少なく、広い波長範
囲のレーザ光に対して適用できる利点があるものの、現
在の市販品は、全体に小型であり、焦電材料からなる半
導体チップ180の受光面積がビームスプリッタ20で反射
されたレーザ光のビーム径に比較して相対的に小さい。
レーザ光は、一般的に径方向に強度分布があり、かつ、
その強度分布も若干経時変化するので、その一部だけを
焦電検出器80で受光したのでは、検出出力が絶えず変動
し、精度良いフィードバック制御を行うことが困難とな
る。そのため、従来は、レンズ60でレーザ光を半導体チ
ップ180の受光幅以下に絞っている。この場合、レンズ6
0を用いるとレーザ光のエネルギ密度が高くなって焦電
検出器80の検出出力が飽和することがあるので、予めレ
ンズ60の前段にフィルタ40を配置してレーザ光を一律に
減光するようにしている。
光検出器に比較すると波長依存性が少なく、広い波長範
囲のレーザ光に対して適用できる利点があるものの、現
在の市販品は、全体に小型であり、焦電材料からなる半
導体チップ180の受光面積がビームスプリッタ20で反射
されたレーザ光のビーム径に比較して相対的に小さい。
レーザ光は、一般的に径方向に強度分布があり、かつ、
その強度分布も若干経時変化するので、その一部だけを
焦電検出器80で受光したのでは、検出出力が絶えず変動
し、精度良いフィードバック制御を行うことが困難とな
る。そのため、従来は、レンズ60でレーザ光を半導体チ
ップ180の受光幅以下に絞っている。この場合、レンズ6
0を用いるとレーザ光のエネルギ密度が高くなって焦電
検出器80の検出出力が飽和することがあるので、予めレ
ンズ60の前段にフィルタ40を配置してレーザ光を一律に
減光するようにしている。
（ハ）考案が解決しようとする課題 ところで、第３図に示した従来構成のパワーモニタ装置
Ｂでは、レンズ60を設けた関係上、レーザ光が焦電検出
器80の位置に焦点を結ぶように光軸合わせ等の調整機構
（図示省略）が不可欠となり、装置全体が複雑になる。
しかも、光学系の調整に手間がかかることになる。
Ｂでは、レンズ60を設けた関係上、レーザ光が焦電検出
器80の位置に焦点を結ぶように光軸合わせ等の調整機構
（図示省略）が不可欠となり、装置全体が複雑になる。
しかも、光学系の調整に手間がかかることになる。
これを改善するには、焦電検出器80の半導体チップ180
の受光面積を大きくすればよいが、単純に受光面積を大
きくしたのでは、次の問題を生じる。すなわち、レーザ
発振を行う場合には放電励起等が行われるので、これに
伴って電磁ノイズ等が発生する。このため、レーザ光を
受光する際には、この電磁ノイズも同時に焦電検出器80
で検出されることになる。そして、このノイズ成分も増
幅器100で増幅されるので、後段の信号処理回路の素子
を破損する恐れがある。
の受光面積を大きくすればよいが、単純に受光面積を大
きくしたのでは、次の問題を生じる。すなわち、レーザ
発振を行う場合には放電励起等が行われるので、これに
伴って電磁ノイズ等が発生する。このため、レーザ光を
受光する際には、この電磁ノイズも同時に焦電検出器80
で検出されることになる。そして、このノイズ成分も増
幅器100で増幅されるので、後段の信号処理回路の素子
を破損する恐れがある。
本考案は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、耐ノイズ性に優れた焦電検出器が得られるととも
に、パワーモニタ装置の受光部の構成を簡略化して装置
全体の小型化を図り、しかもメインテナンスも簡単にで
きるようにすることを目的とする。
て、耐ノイズ性に優れた焦電検出器が得られるととも
に、パワーモニタ装置の受光部の構成を簡略化して装置
全体の小型化を図り、しかもメインテナンスも簡単にで
きるようにすることを目的とする。
（ニ）課題を解決するための手段 本考案は、上記の目的を達成するために、導電性のフレ
ーム内に焦電材料でできた半導体チップが配置され、こ
の半導体チップの上方に受光窓板が設けられている焦電
検出器において、受光窓板の上部を導電性のメッシュで
覆うとともに、該メッシュを前記フレームに電気的に接
続している。
ーム内に焦電材料でできた半導体チップが配置され、こ
の半導体チップの上方に受光窓板が設けられている焦電
検出器において、受光窓板の上部を導電性のメッシュで
覆うとともに、該メッシュを前記フレームに電気的に接
続している。
また、レーザー発生装置からのレーザ光の一部を反射す
るビームスプリッタを備えるとともに、このビームスプ
リッタで反射されたレーザ光の受光量に応じた検出信号
を出力するパワーモニタ装置において、上記構成の焦電
検出器をビームスプリッタの反射光路上に配置するとと
もに、この焦電検出器の半導体チップの受光幅を前記ビ
ームスプリッタにより反射されたレーザ光のビーム断面
形状よりも大きく設定している。
るビームスプリッタを備えるとともに、このビームスプ
リッタで反射されたレーザ光の受光量に応じた検出信号
を出力するパワーモニタ装置において、上記構成の焦電
検出器をビームスプリッタの反射光路上に配置するとと
もに、この焦電検出器の半導体チップの受光幅を前記ビ
ームスプリッタにより反射されたレーザ光のビーム断面
形状よりも大きく設定している。
（ホ）作用 上記構成の焦電検出器では、電磁ノイズはメッシュで遮
蔽されるために、レーザ光のみを選択的に検出すること
ができる。
蔽されるために、レーザ光のみを選択的に検出すること
ができる。
また、その焦電検出器を用いたパワーモニタ装置では、
ビームスプリッタで反射されたレーザ光は全て焦電検出
器の半導体チップ上に照射されるため、レーザ光を集光
するためのレンズやその光軸合わせの調整機構が不要と
なる。しかも、焦電検出器は耐ノイズ性に優れるため
に、後段の信号処理回路の素子の破損を防止することが
できる。
ビームスプリッタで反射されたレーザ光は全て焦電検出
器の半導体チップ上に照射されるため、レーザ光を集光
するためのレンズやその光軸合わせの調整機構が不要と
なる。しかも、焦電検出器は耐ノイズ性に優れるため
に、後段の信号処理回路の素子の破損を防止することが
できる。
（ヘ）実施例 第１図は、本考案の実施例に係るパワーモニタ装置の構
成図である。同図において、符号１はレーザ発生装置、
Ａはパワーモニタ装置である。このパワーモニタ装置Ａ
は、レーザ発生装置１のレーザ光出射光路L0上に半透膜
素子としてのビームスプリッタ２を該光路L0に対して45
°の角度に傾斜させて配置し、このビームスプリッタ２
による反射光路L1上に焦電検出器８を設け、さらに、こ
の焦電検出器８に増幅器10を接続して構成されている。
成図である。同図において、符号１はレーザ発生装置、
Ａはパワーモニタ装置である。このパワーモニタ装置Ａ
は、レーザ発生装置１のレーザ光出射光路L0上に半透膜
素子としてのビームスプリッタ２を該光路L0に対して45
°の角度に傾斜させて配置し、このビームスプリッタ２
による反射光路L1上に焦電検出器８を設け、さらに、こ
の焦電検出器８に増幅器10を接続して構成されている。
上記の焦電検出器８は、第２図に示すように、上部に開
口する断面Ｕ字形の金属性のフレーム12を備え、このフ
レーム12内の底部に焦電材料でできた半導体チップ18が
固定配置されている。この半導体チップ18は、たとえば
LiTaO3結晶板の上下対向面にそれぞれ白金等を蒸着して
なる電極が形成されており、各電極がリード線20を介し
て一対の外部リード端子22にそれぞれ接続されている。
そして、半導体チップ18の上方には、石英板の上面に反
射防止膜を形成してなる受光窓板24が設けられ、この受
光窓板24がフレーム12に接着剤等で固定されている。ま
た、受光窓板24の上部はNi等の導電性材料でできたメッ
シュ26で覆われており、該メッシュ26がフレーム12に半
田付けするなどにより電気的に接続されている。さら
に、この焦電検出器８では、半導体チップ18の受光幅ｗ
がビームスプリッタ２で反射されたレーザ光のビーム径
よりも十分大きくなるように予め設定されている。
口する断面Ｕ字形の金属性のフレーム12を備え、このフ
レーム12内の底部に焦電材料でできた半導体チップ18が
固定配置されている。この半導体チップ18は、たとえば
LiTaO3結晶板の上下対向面にそれぞれ白金等を蒸着して
なる電極が形成されており、各電極がリード線20を介し
て一対の外部リード端子22にそれぞれ接続されている。
そして、半導体チップ18の上方には、石英板の上面に反
射防止膜を形成してなる受光窓板24が設けられ、この受
光窓板24がフレーム12に接着剤等で固定されている。ま
た、受光窓板24の上部はNi等の導電性材料でできたメッ
シュ26で覆われており、該メッシュ26がフレーム12に半
田付けするなどにより電気的に接続されている。さら
に、この焦電検出器８では、半導体チップ18の受光幅ｗ
がビームスプリッタ２で反射されたレーザ光のビーム径
よりも十分大きくなるように予め設定されている。
上記構成において、レーザ発生装置１からのレーザ光
は、ビームスプリッタ２を透過して外部に出射されると
ともに、その一部が直交方向に反射される。反射された
レーザ光は、焦電検出器８に入射する。この場合、レー
ザ発生装置１から放出される電磁ノイズは焦電検出器８
に設けたメッシュ26で遮蔽されるために、レーザ光のみ
がメッシュ26を通過して選択的に半導体チップ18上に照
射される。また、メッシュ26は、減光作用も果たしてい
る。さらに、焦電検出器８の半導体チップ18の受光幅ｗ
は、レーザ光のビーム径よりも大きいので、ビームスプ
リッタ２で反射されたレーザ光は全て半導体チップ18上
に照射されることになる。そのため、レーザ光を集光用
のレンズやその光軸合わせの調整機構は不要となる。し
かも、焦電検出器８は耐ノイズ性に優れたものとなるの
で、増幅器10に接続された後段の信号処理回路の素子の
破損も防止される。
は、ビームスプリッタ２を透過して外部に出射されると
ともに、その一部が直交方向に反射される。反射された
レーザ光は、焦電検出器８に入射する。この場合、レー
ザ発生装置１から放出される電磁ノイズは焦電検出器８
に設けたメッシュ26で遮蔽されるために、レーザ光のみ
がメッシュ26を通過して選択的に半導体チップ18上に照
射される。また、メッシュ26は、減光作用も果たしてい
る。さらに、焦電検出器８の半導体チップ18の受光幅ｗ
は、レーザ光のビーム径よりも大きいので、ビームスプ
リッタ２で反射されたレーザ光は全て半導体チップ18上
に照射されることになる。そのため、レーザ光を集光用
のレンズやその光軸合わせの調整機構は不要となる。し
かも、焦電検出器８は耐ノイズ性に優れたものとなるの
で、増幅器10に接続された後段の信号処理回路の素子の
破損も防止される。
（ト）効果 本考案によれば、耐ノイズ性に優れた焦電検出器が得ら
れるとともに、パワーモニタ装置の受光部の構成が簡略
化されるため装置全体の小型化が図れる。しかもメイン
テナンスも簡単にできるようになる等の優れた効果が発
揮される。
れるとともに、パワーモニタ装置の受光部の構成が簡略
化されるため装置全体の小型化が図れる。しかもメイン
テナンスも簡単にできるようになる等の優れた効果が発
揮される。
第１図および第２図は本考案の実施例を示し、第１図は
パワーモニタ装置の構成図、第２図は該装置に適用され
る焦電検出器の縦断面図である。 第３図および第４図は従来例を示し、第３図はパワーモ
ニタ装置の構成図、第４図は該装置に適用される焦電検
出器の縦断面図である。 Ａ……パワーモニタ装置、１……レーザ発生装置、２…
…ビームスプリッタ、８……焦電検出器、18……半導体
チップ、24……透過窓板、26……メッシュ。
パワーモニタ装置の構成図、第２図は該装置に適用され
る焦電検出器の縦断面図である。 第３図および第４図は従来例を示し、第３図はパワーモ
ニタ装置の構成図、第４図は該装置に適用される焦電検
出器の縦断面図である。 Ａ……パワーモニタ装置、１……レーザ発生装置、２…
…ビームスプリッタ、８……焦電検出器、18……半導体
チップ、24……透過窓板、26……メッシュ。
Claims (2)
- 【請求項１】導電性のフレーム内に焦電材料でできた半
導体チップが配置され、この半導体チップの上方に受光
窓板が設けられている焦電検出器において、前記受光窓
板の上部を導電性のメッシュで覆うとともに、該メッシ
ュを前記フレームに電気的に接続したことを特徴とする
焦電検出器。 - 【請求項２】レーザ発生装置からのレーザ光の一部を反
射するビームスプリッタを備えるとともに、このビーム
スプリッタで反射されたレーザ光の受光量に応じた検出
信号を出力するパワーモニタ装置において、 請求項１記載の焦電検出器を前記ビームスプリッタの反
射光路上に配置するとともに、この焦電検出器の前記半
導体チップの受光幅を前記ビームスプリッタにより反射
されたレーザ光のビーム断面形状よりも大きく設定した
ことを特徴とするパワーモニタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988123992U JPH0736263Y2 (ja) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | 焦電検出器およびこれを用いたパワーモニタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988123992U JPH0736263Y2 (ja) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | 焦電検出器およびこれを用いたパワーモニタ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0245433U JPH0245433U (ja) | 1990-03-28 |
| JPH0736263Y2 true JPH0736263Y2 (ja) | 1995-08-16 |
Family
ID=31373341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988123992U Expired - Lifetime JPH0736263Y2 (ja) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | 焦電検出器およびこれを用いたパワーモニタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0736263Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006112122A1 (ja) * | 2005-04-07 | 2006-10-26 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 赤外線センサ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6177726A (ja) * | 1984-09-26 | 1986-04-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レ−ザエネルギの監視装置 |
| JPS61286722A (ja) * | 1985-06-12 | 1986-12-17 | Canon Inc | 受光素子シ−ルド構体 |
-
1988
- 1988-09-21 JP JP1988123992U patent/JPH0736263Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0245433U (ja) | 1990-03-28 |
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