(57)【要約】【課題】レーザの同期状態をモニタでき、コストを低減することができるレーザ装置を提供する。【解決手段】可視光Ｌ１を紫外光ＵＶ１に変換する波長変換結晶１ａと、可視光Ｌ２を紫外光ＵＶ２に変換する波長変換結晶１６ｂと、波長変換結晶１ａからの可視光Ｌ１と紫外光ＵＶ１とを分離するスプリッタ３と、波長変換結晶１ｂからの可視光Ｌ２と紫外光ＵＶ２とを分離するスプリッタ７とを備え、紫外光ＵＶ１と紫外光ＵＶ２とを加算して高出力を得るレーザ装置において、スプリッタ３からの可視光Ｌ１とスプリッタ７からの可視光Ｌ２とが入射されるレンズ１０と、レンズから非平行に入射された可視光Ｌ１と可視光Ｌ２とが同期したとき、紫外光を発生する波長変換結晶１１と、波長変換結晶１１が紫外光を発生したときに発光する蛍光体１２とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１レーザからの第１可視光を第１紫外光に変換する第１波長変換結晶と、第２レーザからの第２可視光を第２紫外光に変換する第２波長変換結晶と、前記第１波長変換結晶からの第１可視光と第１紫外光とを分離する第１スプリッタと、前記第２波長変換結晶からの第２可視光と第２紫外光とを分離する第２スプリッタとを備え、第１紫外光と第２紫外光とを加算して高出力を得るレーザ装置において、
前記第１スプリッタからの第１可視光と前記第２スプリッタからの第２可視光とが入射されるレンズと、
前記レンズから非平行に入射された第１可視光と第２可視光とが同期したとき、紫外光を発生する第３波長変換結晶と、
前記第３波長変換結晶が紫外光を発生したときに発光する蛍光体と、
を備えることを特徴とするレーザ装置。
【請求項２】
請求項１記載のレーザ装置において、
前記蛍光体から発生する可視域の光を検出する検出器と、
前記検出器で検出された可視域の光のレベル値が最大となるように、前記第１レーザを駆動するためのタイミング信号の位相又は前記第２レーザを駆動するためのタイミング信号の位相を調整するタイミング制御部と、
を備えることを特徴とするレーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ計測、分析、レーザ加工等に使用されるレーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数台のパレスレーザ装置から出射されるレーザ光を時間的に同期させて合成し、加工物や被照射物に対してレーザ光のエネルギー密度を上げて照射を行うレーザ装置が知られている。
【０００３】
図３は、従来のこの種のレーザ装置であり、２台の数ｎｓのパルス幅を有するＵＶレーザを出力するレーザ装置の一例を示す構成図である。
【０００４】
図３において、図示しない第１レーザからの可視光（レーザ光）Ｌ１は、波長変換結晶１ａにより紫外光（ＵＶ光）に変換され、波長変換結晶１ａから出力される紫外光及び可視光Ｌ１は、波長板２を介してスプリッタ（ハーモニックスプリッタ）３に導かれる。スプリッタ３は、波長板２からの可視光Ｌ１と紫外光ＵＶ１とを分離し、分離された紫外光ＵＶ１は、ミラー４により反射されて、偏光プリズム５に導かれる。
【０００５】
一方、図示しない第２レーザからの可視光（レーザ光）Ｌ２は、波長変換結晶１ｂにより紫外光に変換され、波長変換結晶１ｂから出力される紫外光ＵＶ２及び可視光Ｌ２は、スプリッタ７に導かれる。スプリッタ７は、可視光Ｌ２と紫外光ＵＶ２とに分離し、分離された紫外光ＵＶ２は、偏光プリズム５に導かれる。
【０００６】
紫外光ＵＶ１と紫外光ＵＶ２は、偏光プリズム５により合成されて、スプリッタ６を介して出力され、図示しない加工物や被照射物に対してレーザ光のエネルギー密度を上げて照射が行なわれる。
【０００７】
また、紫外光ＵＶ１と紫外光ＵＶ２との一部は、スプリッタ６を介して検出器８に導かれる。検出器８は、紫外光ＵＶ１と紫外光ＵＶ２とを検出し、図示しない処理回路は、検出された紫外光ＵＶ１と紫外光ＵＶ２とを高速処理して、紫外光ＵＶ１による可視光Ｌ１の波形と、紫外光ＵＶ２による可視光Ｌ２の波形とをモニタに表示させる。
【０００８】
さらに、モニタに表示された２つの波形が同期しているかどうか確認し、２つの波形が同期していない場合には、一方の可視光の位相を調整することで、波形を重ね合わせるようにしてレーザ光の同期をとっている。
【０００９】
なお、この種の従来技術として、例えば、特許文献１に記載されたレーザ装置が知られている。このレーザ装置の構成を図４に示す。図４に示すように、レーザ媒質１０１を励起光源１０２により励起させてレーザ光を出射させ、レーザ光をミラー１０４，１０５間で共振させて出射させるパルスレーザ装置１０６を複数台設け、各パルスレーザ装置１０６から出射されるレーザ光のパルスエネルギー波形Ｗ１，Ｗ２を検出する出力モニタＭと、各出力モニタで検出されるレーザ光のパルスエネルギー波形Ｗ１，Ｗ２が合致するようにレーザ光出力のタイミングを制御する光学シャッタ手段１０７とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−１９６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、図３及び図４に示すレーザ装置にあっては、波形を検出するための高速用の検出器８や２つの波形を合致させるための高速用の処理回路が必要であり、レーザ装置が高価になるという課題を有していた。
【００１２】
本発明の課題は、レーザの同期状態をモニタでき、コストを低減することができるレーザ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係るレーザ装置は、上記課題を解決するために、第１レーザからの第１可視光を第１紫外光に変換する第１波長変換結晶と、第２レーザからの第２可視光を第２紫外光に変換する第２波長変換結晶と、前記第１波長変換結晶からの第１可視光と第１紫外光とを分離する第１スプリッタと、前記第２波長変換結晶からの第２可視光と第２紫外光とを分離する第２スプリッタとを備え、第１紫外光と第２紫外光とを加算して高出力を得るレーザ装置において、前記第１スプリッタからの第１可視光と前記第２スプリッタからの第２可視光とが入射されるレンズと、前記レンズから非平行に入射された第１可視光と第２可視光とが同期したとき、紫外光を発生する第３波長変換結晶と、前記第３波長変換結晶が紫外光を発生したときに発光する蛍光体とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、レンズから非平行に入射された第１可視光と第２可視光とが同期したとき、第３波長変換結晶は、紫外光を発生し、第３波長変換結晶が紫外光を発生したときに蛍光体が発光する。このため、可視光により肉眼で、レーザの同期状態をモニタでき、コストを低減することができるレーザ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１のレーザ装置の構成図である。
【図２】本発明の実施例２のレーザ装置の構成図である。
【図３】従来のレーザ装置の一例を示す構成図である。
【図４】従来のレーザ装置の他の一例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明のレーザ装置のいくつかの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の実施例１のレーザ装置の構成図である。図１に示すレーザ装置は、図３に示す従来のレーザ装置に対して、高速用の検出器８を削除し、レンズ１０、波長変換結晶１１、蛍光体１２を設けたことを特徴とする。なお、本実施例において、蛍光体１２は蛍光剤を添加した板ガラスである。
【００１８】
波長変換結晶１ａ，１ｂ、波長板２、スプリッタ３、ミラー４、偏光プリズム５、スプリッタ６，７については、図３に示すそれらと同じであるので、ここでは、それらの説明は省略し、レンズ１０、波長変換結晶１１、蛍光体１２について説明する。
【００１９】
レンズ１０は、スプリッタ３からの残留可視光Ｌ１とスプリッタ７からの残留可視光Ｌ２とを平行に入射して、残留可視光Ｌ１と残留可視光Ｌ２とを非平行に出射する。
【００２０】
波長変換結晶１１は、レンズ１０と対向して配置され、レンズ１０から入射される非平行な残留可視光Ｌ１と残留可視光Ｌ２とにより紫外光を発生する。蛍光体１２は、波長変換結晶１１の紫外光により照射される。
【００２１】
紫外光は残留可視光Ｌ１と残留可視光Ｌ２とが同期したときに発生するため、同期した時のみ、蛍光体１２は、発光する。このため、蛍光体１２の発光により生じた可視光を肉眼で確認することで、可視光Ｌ１と可視光Ｌ２とが同期したこと、即ち、第１レーザと第２レーザとの同期を確認することができる。
【００２２】
また、蛍光体１２の発光により生じた可視域の光は低価格なＳｉフォトダイオードと簡便なサンプリング回路とによって検出することができるため、レーザの同期状態をモニタすることができ、しかもコストを低減することができる。
【００２３】
また、発生したレーザを取り出す必要がないため、取り出しオプティクスによるＵＶ光への出力、モード劣化などの悪影響を抑制することができる。
【実施例２】
【００２４】
図２は、本発明の実施例２のレーザ装置の構成図である。図２に示す実施例２のレーザ装置は、図１に示す実施例１のレーザ装置に対して、可視域の光を検出する検出器１３、タイミング制御部１４、レーザ１６ａ，１６ｂを設けたことを特徴とする。
【００２５】
レーザ１６ａは、タイミング制御部１４からの第１タイミング信号により第１レーザを発振し、可視光Ｌ１を出力する。レーザ１６ｂは、タイミング制御部１４からの第２タイミング信号により第２レーザを発振し、可視光Ｌ２を出力する。検出器１３は、残留可視光Ｌ１と残留可視光Ｌ２とが同期したときに発生する紫外光の照射によって、蛍光体１２より生じた可視域の光を検出する。
【００２６】
タイミング制御部１４は、検出器１３により検出された可視域の光のレベル値が最大値になるように、レーザ１６ａを駆動するための第１タイミング信号の位相又はレーザ１６ｂを駆動するための第２タイミング信号の位相を調整することにより、レーザ１６ａとレーザ１６ｂとの同期を取る。
【００２７】
これにより、自動的にレーザ１６ａとレーザ１６ｂとの同期を取ることができる。
【００２８】
なお、本発明は、実施例１及び実施例２のレーザ装置に限定されるものではない。例えば、実施例２のレーザ装置の変形例として、図２に示すレンズ１０を削除し、残留可視光Ｌ１と残留可視光Ｌ２とを直接、波長変換結晶１１に入力しても実施例２のレーザ装置の効果と同様な効果が得られる。
【００２９】
また、蛍光体１２の構成についても、蛍光剤を添加した板ガラスに限られない、つまり、板ガラスに蛍光剤を塗布した構成や、蛍光剤を分散した材料で板状部材を形成する構成でも良い。さらに、蛍光体の形状に関しても、発光により生じた可視光を確認できる形状であれば良く、板状に限られない。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、分析、計測、医療、光情報処理、レーザディスク等に使用されるレーザ装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１ａ，１ｂ‥波長変換結晶、２‥波長板、３‥スプリッタ、４‥ミラー、５‥偏光プリズム、６，７‥スプリッタ、８‥検出器、１０‥レンズ、１１‥波長変換結晶、１３‥検出器、１４‥タイミング制御部、１６ａ，１６ｂ‥レーザ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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