JPH0711448B2 - ビーム計測方法 - Google Patents
ビーム計測方法Info
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- JPH0711448B2 JPH0711448B2 JP28963788A JP28963788A JPH0711448B2 JP H0711448 B2 JPH0711448 B2 JP H0711448B2 JP 28963788 A JP28963788 A JP 28963788A JP 28963788 A JP28963788 A JP 28963788A JP H0711448 B2 JPH0711448 B2 JP H0711448B2
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- laser light
- energy
- pyrodetector
- disk
- spot
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Links
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
- G01J1/4257—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors applied to monitoring the characteristics of a beam, e.g. laser beam, headlamp beam
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明はCO2,CO,YAGなどのエネルギーの大きいレーザ
光を用いる工学部品の焦点部のエネルギープロファイル
（エネルギー密度分布）を測定する方法に関するもので
ある。
光を用いる工学部品の焦点部のエネルギープロファイル
（エネルギー密度分布）を測定する方法に関するもので
ある。
「従来の技術」 大出力レーザ光を用いる場合には通常レーザ光を集光レ
ンズによってある点に集光して焦点を結ばせエネルギー
密度を高めて使用する。この集光スポットはレーザビー
ムの強度分布，波長，レンズの特性等によるが直径100
μｍ程度以下とすることは困難である。そしてこのスポ
ット内における光のエネルギー密度分布（エネルギープ
ロファイル）は加工精度等に影響があるので測定するこ
とが必要となる。
ンズによってある点に集光して焦点を結ばせエネルギー
密度を高めて使用する。この集光スポットはレーザビー
ムの強度分布，波長，レンズの特性等によるが直径100
μｍ程度以下とすることは困難である。そしてこのスポ
ット内における光のエネルギー密度分布（エネルギープ
ロファイル）は加工精度等に影響があるので測定するこ
とが必要となる。
従来はスポットにおけるエネルギープロファイルを測定
するのに、（１）アクリルバーンパターン法や（２）ス
リット法が用いられている。
するのに、（１）アクリルバーンパターン法や（２）ス
リット法が用いられている。
「発明が解決しようとする課題」 従来法の前記（１）のアクリルバーンパターン法はアク
リル樹脂の表面にレーザ光のスポットを当てて表面の熱
溶解のパターンを観察してエネルギープロファイルを推
定する方法であるが、この方法では熱溶解が短時間で起
こり樹脂が流れるため正確なプロファイルを決定するこ
とはできず、すなわち分解能がない。（２）のスリット
法はスリットを用いるので２次元におけるエネルギープ
ロファイルが判定できるだけであり３次元化ができない
欠点があり、且つエネルギー密度が大きいスポットでは
スリットの構成材料が熱溶解してしまうという課題があ
った。
リル樹脂の表面にレーザ光のスポットを当てて表面の熱
溶解のパターンを観察してエネルギープロファイルを推
定する方法であるが、この方法では熱溶解が短時間で起
こり樹脂が流れるため正確なプロファイルを決定するこ
とはできず、すなわち分解能がない。（２）のスリット
法はスリットを用いるので２次元におけるエネルギープ
ロファイルが判定できるだけであり３次元化ができない
欠点があり、且つエネルギー密度が大きいスポットでは
スリットの構成材料が熱溶解してしまうという課題があ
った。
「課題を解決するための手段」 この発明はレーザ光の集光スポットを、直径10μｍ程度
の小さなピンホールをもうけた金でコーティング（メッ
キ）したMo（モリブデン）円板をレーザ光のエネルギー
を検知するパイロデテクターのチョッピング周波数に適
する回転数で回転しつつ回転中心を移動することによっ
てxy座標の方向に走査し、ピンホールを通過したレーザ
光を放物面鏡によりパイロデテクターに集光し、パイロ
デテクターの測定結果と円板の回転及び中心位置の移動
をコンピューターに入力してエネルギープロファイルを
立体的（３次元）に表現することを特徴とするエネルギ
ープロファイルの測定方法であり、従来の測定方法の課
題を解消することを目的としているものである。
の小さなピンホールをもうけた金でコーティング（メッ
キ）したMo（モリブデン）円板をレーザ光のエネルギー
を検知するパイロデテクターのチョッピング周波数に適
する回転数で回転しつつ回転中心を移動することによっ
てxy座標の方向に走査し、ピンホールを通過したレーザ
光を放物面鏡によりパイロデテクターに集光し、パイロ
デテクターの測定結果と円板の回転及び中心位置の移動
をコンピューターに入力してエネルギープロファイルを
立体的（３次元）に表現することを特徴とするエネルギ
ープロファイルの測定方法であり、従来の測定方法の課
題を解消することを目的としているものである。
以下図面を参照して本発明を説明する。
第１図は本発明の装置の原理図である。ほぼ平行光線で
あるレーザ光１は集光レンズ２によってスポット３に集
光される。スポット３の面に直径10μｍのピンホール４
がもうけられた金をコーティングしたMoの円板５がもう
けられ、円板５はモーターにより軸７を中心として回転
し、且つ図面の矢印の方向に１回転に付き10μｍ程度移
動してスポットのレーザ光を走査するようになってい
る。ピンホール４を通過したレーザ光は円板５の下方に
もうけられた放物面鏡９によって反射してパイロデテク
ター８に集光される。円板５の回転はパイロデテクター
のチョッピング周波数に応じている。放物面鏡９は第２
図に示す構造のもので、Ａ−Ａ断面では放物線、Ｂ−Ｂ
断面では円形の表面であり、通常の球面を有する凹面鏡
より精密にパイロデテクターに反射光を集光することが
できる。円板５の回転（位置）と軸７の移動距離及びそ
れに対応するパイロデテクターで検知されたエネルギー
強度は配線10によってコンピューター８に入力される。
あるレーザ光１は集光レンズ２によってスポット３に集
光される。スポット３の面に直径10μｍのピンホール４
がもうけられた金をコーティングしたMoの円板５がもう
けられ、円板５はモーターにより軸７を中心として回転
し、且つ図面の矢印の方向に１回転に付き10μｍ程度移
動してスポットのレーザ光を走査するようになってい
る。ピンホール４を通過したレーザ光は円板５の下方に
もうけられた放物面鏡９によって反射してパイロデテク
ター８に集光される。円板５の回転はパイロデテクター
のチョッピング周波数に応じている。放物面鏡９は第２
図に示す構造のもので、Ａ−Ａ断面では放物線、Ｂ−Ｂ
断面では円形の表面であり、通常の球面を有する凹面鏡
より精密にパイロデテクターに反射光を集光することが
できる。円板５の回転（位置）と軸７の移動距離及びそ
れに対応するパイロデテクターで検知されたエネルギー
強度は配線10によってコンピューター８に入力される。
「作用」 前記の本発明の計測方法によると、通常直径100μｍ程
度のレーザ光の集光スポットは円板５のピンホール４の
回転によって巾10μｍ程度の帯状に走査される。スポッ
トは小さく円板の直径が大きいので帯は直線と見做すこ
とができる。軸の移動距離を帯の走査位置のｘ方向の値
とし、又回転位置（角度）をスポット内のピンホールの
ｙ軸方向の位置の値としてコンピューターに入力する。
それに対応する位置のパイロデテクターによるエネルギ
ー強度の測定値をｚ軸方向の値としてコンピューターに
入力すると、第３図に示すようなレーザ光のスポットの
エネルギープロファイルを10×10μｍの分解能で立体
（３次元）表示としてコンピューター８によって画像表
示することができる。
度のレーザ光の集光スポットは円板５のピンホール４の
回転によって巾10μｍ程度の帯状に走査される。スポッ
トは小さく円板の直径が大きいので帯は直線と見做すこ
とができる。軸の移動距離を帯の走査位置のｘ方向の値
とし、又回転位置（角度）をスポット内のピンホールの
ｙ軸方向の位置の値としてコンピューターに入力する。
それに対応する位置のパイロデテクターによるエネルギ
ー強度の測定値をｚ軸方向の値としてコンピューターに
入力すると、第３図に示すようなレーザ光のスポットの
エネルギープロファイルを10×10μｍの分解能で立体
（３次元）表示としてコンピューター８によって画像表
示することができる。
円板とピンホールは金コーティングしたMoを材料として
おり、金コーティングは赤外領域において反射率が高い
のでレーザ光はその表面で散乱・反射されるので光エネ
ルギー密度のレーザ光スポットが当たっても溶融、破損
することがなく、又円板は回転しているので表面の特定
の点にレーザ光スポットが集中しないので円板を長寿命
で使用できる。
おり、金コーティングは赤外領域において反射率が高い
のでレーザ光はその表面で散乱・反射されるので光エネ
ルギー密度のレーザ光スポットが当たっても溶融、破損
することがなく、又円板は回転しているので表面の特定
の点にレーザ光スポットが集中しないので円板を長寿命
で使用できる。
「発明の効果」 以上に詳しく説明したように、本発明はCO2,CO,YAGを始
めとする高出力レーザビームのエネルギープロファイル
を10×10μｍの分解能で測定し、これを３次元の立体的
に画像表示することができるものである。従って前記の
高出力レーザビームの品質設計やZnSe,ZnS,GaAs,Ge,CdT
e,KCl,NaCl,KBr等の赤外線用材料及び光学部品の評価の
装置として利用すると効果的である。
めとする高出力レーザビームのエネルギープロファイル
を10×10μｍの分解能で測定し、これを３次元の立体的
に画像表示することができるものである。従って前記の
高出力レーザビームの品質設計やZnSe,ZnS,GaAs,Ge,CdT
e,KCl,NaCl,KBr等の赤外線用材料及び光学部品の評価の
装置として利用すると効果的である。
第１図は本発明の具体例を示す原理図である。第２図は
本発明の放物面鏡の斜視図、第３図は本発明で測定した
レーザ光のエネルギープロファイルの画像表示の例を示
す斜視図である。 1:レーザ光、2:レンズ 3:集光スポット、4:ピンホール 5:円板、6:パイロデテクター 7:回転軸、8:コンピューター 9:放物面鏡、10:配線 x,y,z:座標
本発明の放物面鏡の斜視図、第３図は本発明で測定した
レーザ光のエネルギープロファイルの画像表示の例を示
す斜視図である。 1:レーザ光、2:レンズ 3:集光スポット、4:ピンホール 5:円板、6:パイロデテクター 7:回転軸、8:コンピューター 9:放物面鏡、10:配線 x,y,z:座標
Claims (2)
- 【請求項１】高エネルギーのレーザ用光学部品のレーザ
光のエネルギープロファイルを計測する方法において、
レーザ光の集光スポットを、直径10μｍ程度の小さなピ
ンホールをもうけた金でコーティングしたMo（モリブデ
ン）円板をレーザ光のエネルギーを検知するパイロデテ
クターのチョッピング周波数に適する回転数で回転しつ
つ回転中心を移動することによってxy方向に走査し、ピ
ンホールを通過したレーザ光を放物面鏡によりパイロデ
テクターに集光してエネルギー密度を測定することを特
徴とするビーム計測方法 - 【請求項２】パイロデテクターの測定結果と円板の回転
及び中心位置の移動をコンピューターに入力してエネル
ギープロファイルを立体的（３次元）に表現することを
特徴とする請求項１記載のビーム計測方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28963788A JPH0711448B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | ビーム計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28963788A JPH0711448B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | ビーム計測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02134521A JPH02134521A (ja) | 1990-05-23 |
| JPH0711448B2 true JPH0711448B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=17745814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28963788A Expired - Lifetime JPH0711448B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | ビーム計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0711448B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2735020B2 (ja) * | 1995-02-27 | 1998-04-02 | 日本電気株式会社 | 集光ビームスポット径測定装置 |
-
1988
- 1988-11-15 JP JP28963788A patent/JPH0711448B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02134521A (ja) | 1990-05-23 |
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