(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚のミラーを対向配置し、圧電素子に印加する駆動電圧に応じて前記各ミラーの間隔を周期的に変位させ、前記各ミラー間に色素レーザ光を入射して前記各ミラー間で共振が生じたときにパルス信号を出力させる掃引型ファブリーペロー干渉計を有し、当該掃引型ファブリーペロー干渉計の前記圧電素子に印加する前記駆動電圧及び前記パルス信号の出力波形に基づいて前記色素レーザ光の発振周波数の変化を測定する色素レーザの発振周波数測定装置において、
前記掃引型ファブリーペロー干渉計の前記駆動電圧を微分処理して第１のパルスを作成する第１の手段と、
前記掃引型ファブリーペロー干渉計の前記出力波形のピークを微分処理して２つの第２のパルスを作成する第２の手段と、
前記２つの第２のパルスのうち時間的に遅く発生した前記第２のパルスと前記第１のパルスとの時間間隔である第１の時間間隔、および前記２つの第２のパルス間の時間間隔である第２の時間間隔のうち、前記第１および第２の時間間隔を合計した時間間隔又は前記第１の時間間隔を測定する第３の手段と、
前記第３の手段により測定された前記第１および第２の時間間隔を合計した時間間隔又は前記第１の時間間隔に基づいて前記色素レーザ光の発振周波数の変化を求める第４の手段と、
を具備したことを特徴とする色素レーザの発振周波数測定装置。
【請求項２】
前記第２の手段は、前記掃引型ファブリーペロー干渉計の２つの出力波形の各ピークをそれぞれ微分処理して２つの第２のパルスを作成し、これら第２のパルスのうち時間的に遅く発生した前記第２のパルスを選択する機能を有することを特徴とする請求項１記載の色素レーザの発振周波数測定装置。
【請求項３】
色素レーザ装置のレーザ光路上に少なくとも１段の増幅器を配置し、前記色素レーザ装置から出力された色素レーザ光を前記増幅器により増幅出力する色素レーザ装置において、
２枚のミラーを対向配置してこれらミラーの間隔を駆動素子に印加する駆動電圧に応じて変化させ、かつこれらミラー間に前記色素レーザ装置から出力された前記色素レーザ光を入射して前記ミラー間で共振が生じたときにパルス信号を出力するファブリーペロー干渉計と、
前記ファブリーペロー干渉計の前記駆動電圧を微分処理して第１のパルスを作成する第１の手段と、
前記ファブリーペロー干渉計の出力波形の各ピークをそれぞれ微分処理して２つの第２のパルスを作成する第２の手段と、
前記２つの第２のパルスのうち時間的に遅く発生した前記第２のパルスと前記第１のパルスとの時間間隔である第１の時間間隔、および前記２つの第２のパルス間の時間間隔である第２の時間間隔のうち、前記第１および第２の時間間隔を合計した時間間隔又は前記第１の時間間隔を測定する第３の手段と、
前記第３の手段により測定された前記第１および第２の時間間隔を合計した時間間隔又は前記第１の時間間隔に基づいて前記色素レーザ光の発振周波数の変化を求める第４の手段と、
前記第４の手段により求められた前記色素レーザ光の発振周波数の変化に応じて前記色素レーザ装置から出力される前記色素レーザ光の発振周波数を制御する第５の手段と、
を具備したことを特徴とする色素レーザ装置。
【請求項４】
前記第２の手段は、前記ファブリーペロー干渉計の２つの出力波形の各ピークをそれぞれ微分処理して２つの第２のパルスを作成し、これら第２のパルスのうち時間的に遅く発生した前記第２のパルスをセレクトする機能を有することを特徴とする請求項３記載の色素レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファブリーペロー干渉計を用いて色素レーザ光の発振周波数を測定する色素レーザの発振周波数測定装置、及び測定された色素レーザ光の発振周波数に応じて色素レーザ装置の発振周波数を一定に制御する機能を備えた色素レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は多段増幅の色素レーザ装置の構成図である。
色素レーザ発振器１から出力される色素レーザ光の光路上には、複数の増幅器２−１、２−２、…２−ｎが配置されている。
【０００３】
これら色素レーザ発振器１及び各増幅器２−１、２−２、…２−ｎは、色素溶液をレーザ媒質とするもので、それぞれ励起レーザ装置３、例えば銅蒸気レーザ装置から出力された励起レーザ光が各ビームスプリッタ４−１、４−２、…４−ｍにより分岐されて入射することにより励起される。
【０００４】
このような構成であれば、励起レーザ装置３から出力された励起レーザ光は、各ビームスプリッタ４−１、４−２、…４−ｍにより分岐されて、それぞれ色素レーザ発振器１及び各増幅器２−１、２−２、…２−ｎに入射される。
【０００５】
そして、色素レーザ発振器１から色素レーザ光が出力されると、この色素レーザ光は、第１段目の増幅器２−１に入射する。
この色素レーザ光は、第１段目の増幅器２−１により増幅され、続いて第２段目の増幅器２−２、…、第ｎ段目の増幅器２−ｎで順次に増幅され、最終的に増幅された色素レーザ光として出力される。
【０００６】
このような色素レーザ装置では、色素レーザ光を対象物、例えばウラン濃縮処理に使用する場合、例えばＵ２３５  に対して吸収帯を持つような発振周波数に一致するように高精度に制御しなければならないことから、色素レーザ光の発振周波数の測定が行われている。
【０００７】
この色素レーザ光の発振周波数測定は、図５に示すように色素レーザ発振器１から出力された色素レーザ光を例えばビームスプリッタ５により分岐し、精度高く発振周波数を測定するために掃引型ファブリーペロー干渉計６に入射して測定している。
【０００８】
この掃引型ファブリーペロー干渉計６は、図６に示すように２枚のミラー７、８を対向配置し、これらミラー７、８のうちいずれか一方のミラー、例えばミラー８に圧電素子（ＰＺＴ）９を設けている。この圧電素子９は、駆動電圧ＶＤ  の印加により微小変位し、ミラー８をミラー７、８の対向方向（イ）に変位させるものとなっている。
【０００９】
又、これらミラー７、８の出力光軸上にフォトダイオード（ＰＤ）１０が配置されている。このフォトダイオード（ＰＤ）１０は、２つのミラー７、８間で共振が発生したときに出力される光を受光し、この受光強度に応じた電圧信号ＶＰ  を出力するものとなっている。
【００１０】
従って、色素レーザ光の発振周波数測定は、色素レーザ発振器１から出力された色素レーザ光を掃引型ファブリーペロー干渉計６の各ミラー７、８間に入射し、このときに掃引型ファブリーペロー干渉計６の圧電素子９に対して図７に示す駆動電圧ＶＤ  を印加する。
【００１１】
この駆動電圧ＶＤ  の印加により圧電素子９は、対向方向（イ）に微小変位することから、２つのミラー７、８の間隔が色素レーザ光の発振周波数と一致したときに、これらミラー７、８間で光の共振が生じる。
【００１２】
このように各ミラー７、８間で光の共振が生じると、これらミラー７、８から色素レーザ光が出力され、これがフォトダイオード１０で受光される。このフォトダイオード１０は、各ミラー７、８から出力された光を受光し、この受光強度に応じた電圧信号ＶＰ  を出力する。
【００１３】
そして、掃引型ファブリーペロー干渉計６の波形、すなわちフォトダイオード１０の電圧信号ＶＰ  から色素レーザ光の発振周波数の変化を数値化する場合には、図５に示すように圧電素子９の駆動電圧ＶＤ  及びフォトダイオード１０の電圧信号ＶＰ  をディジタルオシロスコープ１１やコンピュータ又はＣＰＵ１２等の処理系を接続するものとなる。
【００１４】
すなわち、ディジタルオシロスコープ１１は、掃引型ファブリーペロー干渉計６から圧電素子９の駆動電圧ＶＤ  及びフォトダイオード１０の電圧信号ＶＰ  を入力し、これら駆動電圧ＶＤ  及び電圧信号ＶＰ  の各波形の時間変化を図７に示す如くオシロスコープ画面に表示する。
【００１５】
ここで、色素レーザ光の発振周波数変化は、次式で表される。
ν＝（Ｔｂ  ／Ｔａ  ）＊ＦＳＲ                                        …（１）
Ｔａ  は電圧信号ＶＰ  における１番目と２番目の各パルス波形の時間間隔、Ｔｂ  は２番目のパルス波形と駆動電圧ＶＤ  の１周期の終了時間での時間間隔、ＦＳＲ  は掃引型ファブリーペロー干渉計６の固有の定数である。
【００１６】
従って、コンピュータ又はＣＰＵ１２は、ディジタルオシロスコープ１１から駆動電圧ＶＤ  及び電圧信号ＶＰ  の各波形を取り込み、これら波形から各時間間隔Ｔａ  、Ｔｂ  を読み取って色素レーザ光の発振周波数変化を求め、色素レーザ発振器１の制御データとしている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コンピュータ又はＣＰＵ１２は、ディジタルオシロスコープ１１から駆動電圧ＶＤ  及び電圧信号ＶＰ  の各波形を取り込み、これら波形から各時間間隔Ｔａ  、Ｔｂ  を読み取って上記式（１）  を演算して色素レーザ光の発振周波数変化を求め、その制御データを色素レーザ発振器１にフィードバックして色素レーザ光の発振周波数を一定に制御するので、そのデータ処理に例えば約２秒程度の時間がかかり、色素レーザ発振器１にフィードバックするまでにタイムラグが生じてしまう。このため、色素レーザ光に対する発振周波数制御の精度が悪化してしまう。
【００１８】
そこで本発明は、色素レーザの発振周波数の測定時間を短縮してかつ高精度に測定ができる色素レーザの発振周波数測定装置を提供することを目的とする。
又、本発明は、色素レーザの発振周波数測定を短縮してリアルタイムに色素レーザの発振周波数を制御できる色素レーザ装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１によれば、２枚のミラーを対向配置し、圧電素子に印加する駆動電圧に応じて各ミラーの間隔を周期的に変位させ、各ミラー間に色素レーザ光を入射して各ミラー間で共振が生じたときにパルス信号を出力させる掃引型ファブリーペロー干渉計を有し、当該掃引型ファブリーペロー干渉計の圧電素子に印加する駆動電圧及びパルス信号の出力波形に基づいて色素レーザ光の発振周波数の変化を測定する色素レーザの発振周波数測定装置において、掃引型ファブリーペロー干渉計の駆動電圧を微分処理して第１のパルスを作成する第１の手段と、掃引型ファブリーペロー干渉計の出力波形のピークを微分処理して２つの第２のパルスを作成する第２の手段と、２つの第２のパルスのうち時間的に遅く発生した第２のパルスと第１のパルスとの時間間隔である第１の時間間隔、および２つの第２のパルス間の時間間隔である第２の時間間隔のうち、第１および第２の時間間隔を合計した時間間隔又は第１の時間間隔を測定する第３の手段と、第３の手段により測定された第１および第２の時間間隔を合計した時間間隔又は第１の時間間隔に基づいて色素レーザ光の発振周波数の変化を求める第４の手段とを備えた色素レーザの発振周波数測定装置である。
【００２０】
このような色素レーザの発振周波数測定装置であれば、色素レーザ光を入射する掃引型ファブリーペロー干渉計における対向配置された各ミラーの間隔を周期的に変位させる圧電素子に印加する駆動電圧を微分処理して第１のパルスを作成するとともに、掃引型ファブリーペロー干渉計の出力波形のピークを微分処理して２つの第２のパルスを作成する。そして、２つの第２のパルスのうち時間的に遅く発生した第２のパルスと第１のパルスとの時間間隔である第１の時間間隔、および２つの第２のパルス間の時間間隔である第２の時間間隔のうち、第１および第２の時間間隔を合計した時間間隔又は第１の時間間隔を測定し、この測定された第１および第２の時間間隔を合計した時間間隔又は第１の時間間隔に基づいて色素レーザ光の発振周波数の変化を求める。このようにファブリーペロー干渉計の駆動電圧及び出力波形をアナログ処理することによりデータ処理時間を短縮でき、色素レーザの発振周波数の測定時間を短縮し、高精度に測定ができる。
【００２１】
請求項２によれば、請求項１記載の色素レーザの発振周波数測定装置において、第２の手段は、掃引型ファブリーペロー干渉計の２つの出力波形の各ピークをそれぞれ微分処理して２つの第２のパルスを作成し、これら第２のパルスのうち時間的に遅く発生した第２のパルスを選択する機能を有する。
【００２２】
請求項３によれば、色素レーザ装置のレーザ光路上に少なくとも１段の増幅器を配置し、色素レーザ装置から出力された色素レーザ光を増幅器により増幅出力する色素レーザ装置において、
２枚のミラーを対向配置してこれらミラーの間隔を駆動素子に印加する駆動電圧に応じて変化させ、かつこれらミラー間に色素レーザ装置から出力された色素レーザ光を入射してミラー間で共振が生じたときにパルス信号を出力するファブリーペロー干渉計と、
ファブリーペロー干渉計の駆動電圧を微分処理して第１のパルスを作成する第１の手段と、
ファブリーペロー干渉計の出力波形の各ピークをそれぞれ微分処理して２つの第２のパルスを作成する第２の手段と、
２つの第２のパルスのうち時間的に遅く発生した第２のパルスと第１のパルスとの時間間隔である第１の時間間隔、および２つの第２のパルス間の時間間隔である第２の時間間隔のうち、第１および第２の時間間隔を合計した時間間隔又は第１の時間間隔を測定する第３の手段と、
第３の手段により測定された第１および第２の時間間隔を合計した時間間隔又は第１の時間間隔に基づいて色素レーザ光の発振周波数の変化を求める第４の手段と、
第４の手段により求められた色素レーザ光の発振周波数の変化に応じて色素レーザ装置から出力される色素レーザ光の発振周波数を制御する第５の手段と、
を備えた色素レーザ装置である。
【００２３】
このような色素レーザ装置であれば、色素レーザ光を入射するファブリーペロー干渉計の駆動電圧を微分処理して第１のパルスを作成するとともにファブリーペロー干渉計の出力波形のピークを微分処理して２つの第２のパルスを作成する。そして、
２つの第２のパルスのうち時間的に遅く発生した第２のパルスと第１のパルスとの時間間隔である第１の時間間隔、および２つの第２のパルス間の時間間隔である第２の時間間隔のうち、第１および第２の時間間隔を合計した時間間隔又は第１の時間間隔に基づいて色素レーザ光の発振周波数の変化を求め、この発振周波数の変化に応じて色素レーザ装置から出力される色素レーザ光の発振周波数を制御する。これにより、色素レーザの発振周波数測定を短縮し、リアルタイムに色素レーザの発振周波数を制御できる。
【００２４】
請求項４によれば、請求項３記載の色素レーザ装置において、第２の手段は、ファブリーペロー干渉計の２つの出力波形の各ピークをそれぞれ微分処理して２つの第２のパルスを作成し、これら第２のパルスのうち時間的に遅く発生した第２のパルスをセレクトする機能を有する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図４と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図１は色素レーザの発振周波数測定の機能を備えた色素レーザ装置の構成図である。
【００２６】
色素レーザ発振器１は、色素溶液の流れる色素フローセル２０が配置され、かつこの色素フローセル２０の一方側の光軸上に出力ミラー２１が配置されると共に他方側の光軸上にビームエキスパンダ２２、エタロン２３、グレーティング２４が配置されている。
【００２７】
この色素レーザ発振器１は、出力ミラー２１を光軸方向（ロ）に移動制御するとともに、エタロン２３及びグレーティング２４の各回転角度（ハ）（ニ）をそれぞれ制御することにより色素レーザ光の発振周波数を可変する機能を有している。
【００２８】
この色素レーザ発振器１から出力される色素レーザ光の光路上には、ビームスプリッタ５を介して掃引型ファブリーペロー干渉計６が配置されている。
この掃引型ファブリーペロー干渉計６は、図６に示すように、２枚のミラー７、８を対向配置し、このうちミラー８に圧電素子９を設けて駆動電圧ＶＤ  の印加によりミラー８を微小変位させ、かつミラー７、８の出力光軸上にフォトダイオード１０を配置してミラー７、８間で共振が発生したときに出力される光を受光し、この受光強度に応じた電圧信号ＶＰ  を出力するものとなっている。
【００２９】
一方、微分回路３０は、掃引型ファブリーペロー干渉計６に印加する駆動電圧ＶＤ  を入力し、この駆動電圧ＶＤ  を微分処理して、駆動電圧ＶＤ  の周期に同期した第１の電圧パルス（以下、ストップパルスと称する）Ｑ１  を作成する第１の手段としての機能を有するものである。
【００３０】
又、掃引型ファブリーペロー干渉計６の出力波形のピークを微分処理して第２の電圧パルス（以下、スタートパルスと称する）Ｑ２  を作成するための第２の手段として、ピークホールド回路３１、微分回路３２及びパルスセレクト回路３３が接続されている。
【００３１】
ピークホールド回路３１は、フォトダイオード１０の電圧信号ＶＰ  の出力波形をエンベロープの波形Ｑ３  に修正する機能を有している。
微分回路３２は、ピークホールド回路３１から出力されるエンベロープの波形Ｑ３  を波形ピークのパルス波形Ｑ４  に整形する機能を有している。
【００３２】
パルスセレクト回路３３は、微分回路３２から出力される２つのパルス波形Ｑ４１、Ｑ４２のうちいずれか１つのパルス波形、例えば時間的に遅く発生した２番目のパルス波形Ｑ４２をセレクトし、このパルス波形Ｑ４２をスタートパルスＱ２  として出力する機能を有している。
【００３３】
これら微分回路３０及びパルスセレクト回路３３の出力側には、ストップパルスＱ１  とスタートパルスＱ２  との時間間隔を測定する第３の手段として、フリップフロップ３４、クロック回路３５、アンドゲート３６及びカウンタ３７が設けられている。
【００３４】
フリップフロップ３４は、スタートパルスＱ２の入力により立ち上がり、ストップパルスＱ１の入力により立ち下がる１つのパルス信号Ｑ５を送出する機能を有している。すなわち、この１つのパルス信号Ｑ５のハイレベル期間は、図３に示す２番目のパルス波形から駆動電圧ＶＤの１周期の終了時間までの時間間隔Ｔb（第１の時間間隔）に相当する。
【００３５】
クロック回路３５は、所定周期のクロック信号Ｑ６  を出力する機能を有している。
アンドゲート３６は、フリップフロップ３４から送出されるパルス信号Ｑ５  をゲート信号として、このパルス信号Ｑ５  のハイレベル期間中にクロック回路３５から出力されるクロック信号Ｑ６  を通す機能を有している。
【００３６】
カウンタ３７は、アンドゲート３６を通過したクロック信号Ｑ７  をカウントアップする機能を有している。
コンピュータ３８は、カウンタ３７のカウント値を読み取り、このカウント値に基づいて図３に示す２番目のパルス波形に対応する色素レーザ光の発振周波数を演算し求める機能を有している。
【００３７】
又、コンピュータ３８は、演算し求めた色素レーザ光の発振周波数と予め設定された基準発振周波数とを比較し、その差に応じた制御データＳを色素レーザ発振器１にフィードバックし、色素レーザ発振器１における出力ミラー２１を光軸方向（ロ）に移動制御し、かつエタロン２３及びグレーティング２４の各回転角度（ハ）（ニ）をそれぞれ制御する機能を有している。
【００３８】
次に上記の如く構成された装置の発振周波数の制御作用について図３に示す制御動作図を参照して説明する。
励起レーザ装置３から励起レーザ光が出力されると、この励起レーザ光は各ビームスプリッタ４−１、４−２、…４−ｍにより分岐され、それぞれ色素レーザ発振器１及び各増幅器２−１、２−２、…２−ｎに入射される。
【００３９】
この励起レーザ光の入射により色素レーザ発振器１から色素レーザ光が出力されると、この色素レーザ光は、第１段目の増幅器２−１に入射して増幅され、続いて第２段目の増幅器２−２、…、第ｎ段目の増幅器２−ｎで順次に増幅され、最終的に増幅された色素レーザ光として出力される。
【００４０】
一方、色素レーザ発振器１から出力された色素レーザ光は、ビームスプリッタ５により分岐されて掃引型ファブリーペロー干渉計６に入射する。
この掃引型ファブリーペロー干渉計６は、圧電素子９に対して図３に示す駆動電圧ＶＤ  を印加し、２つのミラー７、８の間隔を周期的に変位する。そして、これらミラー７、８の間隔が色素レーザ光の発振周波数と一致したときに、これらミラー７、８間で光共振が生じる。
【００４１】
このように各ミラー７、８間で光共振が生じると、これらミラー７、８から色素レーザ光が出力され、これがフォトダイオード１０で受光される。
このフォトダイオード１０は、各ミラー７、８から出力された光を受光し、この受光強度に応じた電圧信号ＶＰ  を出力する。
【００４２】
一方、微分回路３０は、掃引型ファブリーペロー干渉計６に印加する駆動電圧ＶＤ  を入力し、この駆動電圧ＶＤ  を微分処理して、駆動電圧ＶＤ  の周期に同期したストップパルスＱ１  を作成し、フリップフロップ３４に送出する。
【００４３】
これと共に、ピークホールド回路３１は、フォトダイオード１０から出力される電圧信号ＶＰ  の出力波形をエンベロープの波形Ｑ３  に修正し、微分回路３２は、ピークホールド回路３１から出力されるエンベロープの波形Ｑ３  を波形ピークのパルス波形Ｑ４  に整形する。
【００４４】
そして、パルスセレクト回路３３は、微分回路３２から出力される２つのパルス波形Ｑ４１、Ｑ４２のうち２番目のパルス波形Ｑ４２をセレクトし、このパルス波形Ｑ４２をスタートパルスＱ２  としてフリップフロップ３４に送出する。
【００４５】
このフリップフロップ３４は、スタートパルスＱ２の入力により立ち上がり、ストップパルスＱ１の入力により立ち下がる１つのパルス信号Ｑ５、すなわち、図３に示すようにハイレベル期間が２番目のパルス波形から駆動電圧ＶＤの１周期の終了時間までの時間間隔Ｔb（第１の時間間隔）に相当するパルス信号Ｑ５をアンドゲート３６に出力する。
【００４６】
このアンドゲート３６は、フリップフロップ３４から送出されるパルス信号Ｑ５  をゲート信号として、このパルス信号Ｑ５  のハイレベル期間中にクロック回路３５から出力されるクロック信号Ｑ６  を通す。
【００４７】
そして、カウンタ３７は、アンドゲート３６を通過したクロック信号Ｑ７  をカウントアップし、図３に示すハイレベル期間が２番目のパルス波形から駆動電圧ＶＤ  の１周期の終了時間までの時間間隔Ｔｂ  に相当するカウント値を得る。
【００４８】
コンピュータ３８は、カウンタ３７のカウント値を読み取り、このカウント値に基づいて図３に示す２番目のパルス波形に対応する色素レーザ光の発振周波数を演算により求める。
【００４９】
又、コンピュータ３８は、この求めた色素レーザ光の発振周波数と予め設定された基準周波数とを比較し、その差に応じた制御データＳを色素レーザ発振器１にフィードバックし、色素レーザ発振器１における出力ミラー２１を光軸方向  （ロ）に移動制御し、かつエタロン２３及びグレーティング２４の各回転角度  （ハ）（ニ）をそれぞれ制御する。
【００５０】
この結果、色素レーザ発振器１から出力される色素レーザの発振周波数は、色素レーザ光を照射する対象物、例えばウラン濃縮処理に使用する場合、例えばＵ２３５  に対する吸収帯を持つ発振周波数に一致するように高精度に制御される。
【００５１】
このように上記一実施の形態においては、色素レーザ光を入射する掃引型ファブリーペロー干渉計６の駆動電圧ＶＤを微分処理してストップパルスＱ１を作成するとともに掃引型ファブリーペロー干渉計６の電圧信号ＶＰの波形のピークを微分処理してスタートパルスＱ２を作成し、これらスタートパルスＱ２とストップパルスＱ１との時間間隔Ｔb（第１の時間間隔）を測定し、この時間間隔に基づいて色素レーザ光の発振周波数を求めるので、掃引型ファブリーペロー干渉計６の駆動電圧ＶＤ及び出力ＶＰの波形をアナログ処理することによりデータ処理時間を短縮でき、色素レーザ光の発振周波数の測定時間を短縮でき、高精度に測定ができる。
【００５２】
又、求めた色素レーザ光の発振周波数に応じて色素レーザ発振器１から出力される色素レーザ光の発振周波数を制御するので、リアルタイムに色素レーザの発振周波数を測定して、予め設定された基準となる発振周波数に一定に制御できる。
【００５３】
例えば、色素レーザ光の発振繰り返しを５ｋＨｚとした場合、色素レーザ光は２０μｓ毎に発振する。
掃引型ファブリーペロー干渉計６の出力波形を６０ｍｓとすると、この掃引型ファブリーペロー干渉計６の１回の掃引の周期の間に３００回のパルスがある。これは、ピークを探すには十分な繰り返しである。
【００５４】
このデータ処理を行うために、従来の測定方法では２ｓ程度の時間が必要であるが、本発明のアナログ回路を用いる方法では、アナログ回路の部分はほぼリアルタイムで処理され、コンピュータ３８で処理する時間は約１０ｍｓだけであり、色素レーザの発振周波数を測定する時間及び発振周波数を制御するまでの時間を大幅に短縮できる。
【００５５】
なお、本発明は、上記一実施の形態に限定されるものでなく次の通り変形してもよい。
例えば、コンピュータ３８は、掃引型ファブリーペロー干渉計６の電圧信号ＶＰの２つの波形のピークを検出し、図３に示す１番目と２番目の各パルス波形の時間間隔Ｔa（第２の時間間隔）、２番目のパルス波形と駆動電圧ＶＤの１周期の終了時間までの時間間隔Ｔb（第１の時間間隔）をそれぞれ求め、上記式(1) を演算して色素レーザ光の発振周波数の変化を求めるようにしてもよい。
【００５６】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明の請求項１、２によれば、色素レーザの発振周波数の変化の測定時間を短縮してかつ高精度に測定ができる色素レーザの発振周波数測定装置を提供できる。
【００５７】
又、本発明の請求項３、４によれば、色素レーザの発振周波数の変化の測定時間を短縮してリアルタイムに色素レーザの発振周波数を制御できる色素レーザ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる色素レーザ装置の一実施の形態を示す構成図。
【図２】同色素レーザ装置に用いられる色素レーザ発振器の構成図。
【図３】同色素レーザ装置の発振周波数制御の動作を示す図。
【図４】多段増幅の色素レーザ装置の構成図。
【図５】従来の色素レーザ光の発振周波数測定方法を示す図。
【図６】掃引型ファブリーペロー干渉計の構成図。
【図７】掃引型ファブリーペロー干渉計の動作説明図。
【符号の説明】
１…色素レーザ発振器、
２−１，２−２，…，２−ｎ…増幅器、
６…掃引型ファブリーペロー干渉計、
９…圧電素子、
１０…フォトダイオード、
３０…微分回路、
３１…ピークホールド回路、
３２…微分回路、
３３…パルスセレクト回路、
３４…フリップフロップ、
３５…クロック回路、
３６…アンドゲート、
３７…カウンタ、
３８…コンピュータ。
【図１】
0003566535.tif 000002
【図２】
0003566535.tif 000003
【図３】
0003566535.tif 000004
【図４】
0003566535.tif 000005
【図５】
0003566535.tif 000006
【図６】
0003566535.tif 000007
【図７】
0003566535.tif 000008