(57)【要約】  入射されるレーザ光の光軸６まわりに所定の角度回転した状態で配置され、反射面における当該レーザ光の偏光方向および入射角度に依存したフレネル反射率に従って、当該レーザ光の一部を反射する光分離器２と、光分離器２により反射されたレーザ光の強度を測定する光検出器４とを備えた。
2013054372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射されるレーザ光の光軸まわりに所定の角度回転した状態で配置され、反射面における当該レーザ光の偏光方向および入射角度に依存したフレネル反射率に従って、当該レーザ光の一部を反射する光分離器と、
前記光分離器により反射されたレーザ光の強度を測定する光検出器と
を備えたレーザ出力測定機構。
【請求項２】
前記光分離器を前記光軸まわりに所定の角度回転する角度調整機構をさらに備えた
ことを特徴とする請求項１記載のレーザ出力測定機構。
【請求項３】
前記光分離器および前記光検出器は一体に構成された
ことを特徴とする請求項２記載のレーザ出力測定機構。
【請求項４】
前記レーザ光は略直線偏光である
ことを特徴とする請求項１記載のレーザ出力測定機構。
【請求項５】
前記光分離器の前段に配置され、入射されたレーザ光をコリメートして平行光にするレンズをさらに備えた
ことを特徴とする請求項１記載のレーザ出力測定機構。
【請求項６】
前記光分離器の後段に配置され、当該光分離器により反射された光を拡散して、前記光検出器に入射させる拡散板をさらに備えた
ことを特徴とする請求項１記載のレーザ出力測定機構。
【請求項７】
前記光分離器は、前記光軸に垂直かつ反射面上に存在する直線を軸として所定の角度回転した状態で配置された
ことを特徴とする請求項１記載のレーザ出力測定機構。
【請求項８】
前記光分離器を、前記光軸に垂直かつ反射面上に存在する直線を軸として所定の角度回転する角度調整機構をさらに備えた
ことを特徴とする請求項７記載のレーザ出力測定機構。
【請求項９】
入射されるレーザ光の光軸に垂直かつ反射面上に存在する直線を軸として所定の角度回転した状態で配置され、当該反射面における当該レーザ光の偏光方向および入射角度に依存したフレネル反射率に従って、当該レーザ光の一部を反射する光分離器と、
前記光分離器によりフレネル反射されたレーザ光の強度を測定する光検出器と
を備えたレーザ出力測定機構。
【請求項１０】
前記光分離器を、前記光軸に垂直かつ反射面上に存在する直線を軸として所定の角度回転する角度調整機構をさらに備えた
ことを特徴とする請求項９記載のレーザ出力測定機構。
【請求項１１】
前記光分離器および前記光検出器は一体に構成された
ことを特徴とする請求項１０記載のレーザ出力測定機構。
【請求項１２】
前記レーザ光は略直線偏光である
ことを特徴とする請求項９記載のレーザ出力測定機構。
【請求項１３】
前記光分離器の前段に配置され、入射されたレーザ光をコリメートして平行光にするレンズをさらに備えた
ことを特徴とする請求項９記載のレーザ出力測定機構。
【請求項１４】
前記光分離器の後段に配置され、前記光分離器により反射された光を拡散して、前記光検出器に入射させる拡散板をさらに備えた
ことを特徴とする請求項９記載のレーザ出力測定機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レーザ光の出力制御を行うために用いるレーザ出力測定機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、レーザ発振器からのレーザ光の出力を調整するため、レーザ光の強度を測定するレーザ出力測定機構が用いられている（例えば特許文献１参照）。この従来のレーザ出力測定機構では、例えば図１２に示すように、レーザ発振器１０１から出射されたレーザ光の一部をモニタ光として反射する光分離器１０２と、光分離器１０２による反射光の強度を検出する光検出器１０３とから構成されている。そして、この光検出器１０３により測定された強度は、レーザ発振器１０１にフィードバックされて、レーザ光の出力制御が行われる。一方、光分離器１０２を透過したレーザ光は、レーザ光の本来の目的に使用される。【０００３】
ここで、光分離器１０２は、レーザ発振器１０１から出射されたレーザ光の光軸１０４方向に対して、所定の角度傾いた状態（通常は４５°）で配置されている。また、光分離器１０２の反射面には、所望の反射率を持たせるため、通常、誘電体多層膜による部分反射コーティングが施されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２２０５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、従来のレーザ出力測定機構では、光分離器１０２の反射面に所望の反射率を持たせるため、誘電体多層膜による部分反射コーティングが施されている。この部分反射コーティングは、モニタ用途のための反射であることから、通常は反射率の低い領域でのコーティングとなる。
一方、誘電体膜は、大気中の水分の吸収や温度によって反射率が変化してしまう。そして、例えば、反射率が１％（透過率が９９％）の光分離器１０２を用いた場合、反射率が０．１％変化すると、反射されたレーザ光の出力変化は（０．１％／１．０％）＝１０％となる。よって、コーティング膜に劣化が生じた場合、わずかな反射率の変動であってもその影響は大きく、レーザ光の正確な出力測定が困難であるという課題があった。
また、低い反射率の誘電体膜は制御が難しく、大きなばらつきを発生させるとともに、成膜コストがかかるため、レーザ出力測定機構が高価になるという課題があった。【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、光分離器に部分反射コーティングを施すことなく、安価に、レーザ光の出力測定を正確に行うことができるレーザ出力測定機構を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るレーザ出力測定機構は、入射されるレーザ光の光軸まわりに所定の角度回転した状態で配置され、反射面における当該レーザ光の偏光方向および入射角度に依存したフレネル反射率に従って、当該レーザ光の一部を反射する光分離器と、光分離器により反射されたレーザ光の強度を測定する光検出器とを備えたものである。【０００８】
また、この発明に係るレーザ出力測定機構は、入射されるレーザ光の光軸に垂直かつ反射面上に存在する直線を軸として所定の角度回転した状態で配置され、当該反射面における当該レーザ光の偏光方向および入射角度に依存したフレネル反射率に従って、当該レーザ光の一部を反射する光分離器と、光分離器によりフレネル反射されたレーザ光の強度を測定する光検出器とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、上記のように構成したので、光分離器に部分反射コーティングを施すことなく、レーザ光の出力測定を正確に行うことができる。また、高価なコーティングが不要となるため、低コスト化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係るレーザ出力測定機構の構成を示す側面図である。
【図２】この発明の実施の形態１における角度調整機構を具備した光分離器を示す側面図である。
【図３】この発明の実施の形態１における角度調整機構を具備した光分離器を示す概略斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態１における角度調整機構を具備した光分離器を示す正面図である。
【図５】この発明の実施の形態１における光分離器の回転角度と反射率との関係を示すグラフである。
【図６】この発明の実施の形態１に係るレーザ出力測定機構の動作を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態２に係るレーザ出力測定機構の構成を示す側面図である。
【図８】この発明の実施の形態２における角度調整機構を具備した光分離器を示す側面図である。
【図９】この発明の実施の形態２における角度調整機構を具備した光分離器を示す概略斜視図である。
【図１０】この発明の実施の形態２における光分離器へのレーザ光の入射角度と反射率との関係を示すグラフである。
【図１１】この発明の実施の形態３に係るレーザ出力測定機構の構成を示す側面図である。
【図１２】従来のレーザ出力測定機構の構成を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るレーザ出力測定機構の構成を示す側面図である。
レーザ出力測定機構は、図１に示すように、レンズ１、光分離器２、拡散板３および光検出器４から構成されている。
【００１２】
レンズ１は、レーザ発振器５から出射されたレーザ光の光軸６上に配置され、このレーザ光をコリメートして平行光にするものである。
光分離器２は、レンズ１の後段に配置され、レンズ１によりコリメートされたレーザ光の一部をモニタ光として反射するものである。この光分離器２の反射面には部分反射コーティングは施されていない。その代わりに、図１〜３に示すように、光分離器２には、光分離器２を光軸６まわり（矢印Ａ方向）に所定の角度回転させる角度調整機構２１が具備されている。そして、角度調整機構２１によって光分離器２の角度が調整されることで、光分離器２の反射面に入射するレーザ光の偏光方向が調整され、反射面におけるレーザ光の偏光方向および入射角度に依存したフレネル反射率が調整される。
【００１３】
拡散板３は、光分離器２により反射されたレーザ光の進路上に配置され、このレーザ光を拡散して光検出器４に入射させるものである。
光検出器４は、拡散板３の後段に配置され、拡散板３により拡散され入射されたレーザ光の強度を測定するものである。
なお、図１において破線で囲まれた光分離器２、拡散板３および光検出器４は、一体に構成されている。そのため、角度調整機構２１によって光分離器２が回転する際に、拡散板３および光検出器４も一体となって回転する。
【００１４】
次に、角度調整機構２１による光分離器２の反射率調整の原理について、図４，５を参照しながら説明する。なお、図４において、角度調整機構２１による光分離器２の光軸６まわり（矢印Ａ方向）の回転角度をθ１とする。
ここで、図４（ａ）に示すようにθ１＝０°の場合に、光分離器２に入射するレーザ光がｐ偏光成分のみであったとする。そして、図４（ｂ）に示すように、光分離器２を矢印Ａ方向に回転させると、ｓ偏光成分が生じ、ｐ偏光成分は減少する。その後、θ1= ９０°になると、ｐ偏光成分はなくなり、ｓ偏光成分のみとなる。
以上のように、角度調整機構２１を用いて光分離器２を矢印Ａ方向に回転させることで、光分離器２に入射するレーザ光の垂直偏波（Ｐ波）と平行偏波（Ｓ波）の比率を調整することができる。
【００１５】
一方、光分離器２では、部分反射コーティングが施されていないため、反射面でフレネル反射が生じる。そして、入射されたレーザ光のＰ波およびＳ波のそれぞれに対して、反射面材料の屈折率に依存した反射率ＲＰ，ＲＳを持つことになる。ここで、光分離器２の反射面材料の屈折率をｎとし、レーザ光の光分離器２への入射角度をθ0とした場合、空気と光分離器２の境界における光の反射率ＲＰ，ＲＳは次式（１），（２）で表される。
・Ｐ波の反射率ＲＰ
2013054372.tif 000003
・Ｓ波の反射率ＲＳ
2013054372.tif 000004
この式（１），（２）から、光分離器２での反射率ＲＰ，ＲＳは、光分離器２の反射面材料の屈折率ｎおよびレーザ光の光分離器２への入射角度θ0で決まることが分かる。
【００１６】
そして、光分離器２全体での反射率は、入射されたレーザ光のＰ波とＳ波の比率に応じて決まる。ここで、レーザ光のＰ波成分とＳ波成分の比率は、光分離器２の光軸６まわりの回転角度をθ1とした場合、cos2θ1：sin2θ1と表され、光分離器２の回転角度θ1に依存することがわかる。
よって、光分離器２の全体としての反射率は次式（３）で表される。
（Ｐ波成分の割合）×（Ｐ波の反射率ＲＰ）+（Ｓ波成分の割合）×（Ｓ波の反射率ＲＳ）
＝ＲＰcos2θ1＋ＲＳsin2θ1                （３）
【００１７】
以上から、光分離器２の光軸６まわりの回転角度θ1を０°から９０°の範囲で調整してレーザ光のＰ波とＳ波の比率を変えることによって、光分離器２の反射面での反射率をＲＰからＲＳの範囲内で調整することが可能となる。
【００１８】
ここで、例えば、レーザ光が直線偏光であり、光分離器２の反射面における法線と光軸６を含む面内に偏光している場合（Ｐ波の場合）には、光分離器２による反射成分の割合は小さくなる。そして、例えば、光分離器２の反射面としてガラス（ＢＫ：屈折率ｎ＝１．５２）を用い、レーザ光の光分離器２への入射角度θ0を４５°とした場合、その反射率は、上式（１），（３）から、Ｒｐ×１００＝０．９％となる。
一方、レーザ光が、光分離器２の反射面における法線と光軸６を含む面に垂直に偏光している場合（Ｓ波の場合）には、Ｐ波の場合に比べて反射率は高くなり、上式（２），（３）から、Ｒｓ×１００＝９．７％となる。
【００１９】
したがって、上記の例では、光分離器２に入射されたＰ波とＳ波の比率を調整することで、光分離器２の反射率を０．９％から９．７％の範囲内で調整することが可能となる。
図５にレーザ光の光分離器２への入射角度θ0を４５°としたときの、光分離器２の光軸６まわりの回転角度と光分離器２の反射率との依存関係を示す。図５から、例えば２．０％の反射率を得たい場合には、光分離器２の光軸６まわりの回転角度を２０°にすればよいことが分かる。
【００２０】
次に、上記のように構成されたレーザ出力測定機構の動作について、図６を参照しながら説明する。
レーザ出力測定機構の動作では、図６に示すように、まず、レンズ１は、レーザ発振器５から出射されたレーザ光をコリメートして平行光にする（ステップＳＴ６１）。ここで、光分離器２の手前にレンズ１を配置し、レーザ光を平行光にすることで、このレーザ光を後段の光分離器２、拡散板３および光検出器４のスポットに効率よく入射させることができる。
【００２１】
次いで、光分離器２は、角度調整機構２１により光軸６まわりに所定の角度回転された状態で、レンズ１によりコリメートされたレーザ光の一部をモニタ光として反射する（ステップＳＴ６２）。ここで、光分離器２に入射されるレーザ光はＰ波とＳ波が時間的に変動することなく一定の割合で入射される必要があり、ほぼ直線偏光のレーザ光を用いることが望ましい。ただし、レーザ光は完全な無偏光光でない限り、光分離器２にＰ波とＳ波が一定比率で入射するため、本発明に適用可能である。
【００２２】
次いで、拡散板３は、光分離器２により反射されたレーザ光を拡散して、光検出器４に入射させる（ステップＳＴ６３）。次いで、光検出器４は、拡散板３により拡散され入射されたレーザ光の強度を測定する（ステップＳＴ６４）。この光検出器４で測定された強度はレーザ発振器５にフィードバックされて、レーザ発振器５にてレーザ光の出力調整が行われる。一方、光分離器２を透過したレーザ光は、レーザ光の本来の目的に使用される。
【００２３】
ここで、拡散板３を光分離器２により反射されたレーザ光の進路上に配置することによって、このレーザ光を均一に拡散することができる。また、拡散板３の後段に光検出器４を配置することによって、光分離器２の角度調整時に反射光の光路が変化した場合や、レーザ光の空間的エネルギー分布が不均一な場合であっても、光検出器４の位置を変えることなく、正確に一定の割合の光を光検出器４に入射させることができる。よって、レーザ光の強度を正確に測定することが可能となる。ここで、レーザ光は拡散板３で拡散されているため、光検出器４の開口領域には制限はないが、正確なパワー測定には、光検出器４の開口領域が拡散されたレーザ光の拡散領域より小さいことが望ましい。これによりレーザ光の光路にわずかな変動が起きても、その影響を受けずに正確な出力レベルの測定が可能となる。
【００２４】
また、本発明のレーザ出力測定機構では、光分離器２、拡散板３および光検出器４を一体に構成しているが、これは、光分離器２の角度調整に伴い反射光の光路が変化した場合に、拡散板３および光検出器４に反射光が入射されなくなることを防止するためである。すなわち、光分離器２、拡散板３および光検出器４が一体となって動くことによって、光分離器２の角度調整に伴う光路ずれの影響を受けずに、反射光を確実に拡散板３および光検出器４に入射させることができる。
【００２５】
また、レーザ光の一部を分離して強度を測定する場合、本来出力されるレーザ光の出力をできる限り低減させないため、反射率は小さいほうが望ましい。一方で、反射率が小さすぎると、光検出器４に十分なレーザ光が入射せず、迷光等の雑音により誤差が発生する。したがって、光分離器２によって分離されるレーザ光の割合は、光検出器４で誤差が発生しない程度であり、かつ、できるだけ小さいことが望ましく、装置ごとに調整できることが望ましい。しかしながら、図１２に示す従来技術のように、部分反射コーティングを用いた場合、光分離器１０２により分離されるレーザ光の割合は常に一定であり、後から調整することは困難であるという課題があった。また、フィルタなどで調整した場合には、部品点数が増え、装置が複雑になるとともにレーザ出力測定機構が高価になるという課題があった。それに対して、本発明では、角度調整機構２１を用いて光分離器２の回転角度を変更することによって、装置ごとに、光分離器２により分離されるレーザ光の割合を容易に調整することが可能となる。
【００２６】
以上のように、この実施の形態１によれば、光分離器２の反射面に部分反射コーティングは施さず、光分離器２をレーザ光の光軸６まわりに所定の角度回転させることで、反射面に入射するレーザ光の偏光方向（Ｐ波とＳ波の比率）を調整し、反射面におけるレーザ光の偏光方向および入射角度に依存したフレネル反射率を調整するように構成したので、従来のような部分反射コーティングに伴うレーザ出力測定の不安定性という問題を回避でき、正確なレーザ出力測定を低コストで実現することができる。
【００２７】
なお、実施の形態１では、角度調整機構２１を用いてＰ波とＳ波の比率を調整し、反射するレーザ光の割合を調整するように構成した。しかしながら、角度調整機構２１は必ずしも必要ではなく、所望の反射率が得られる角度で固定するようにしてもよい。このように構成すれば、角度調整機構２１がなくなるので、部品点数が低減されて低コスト化が可能になるとともに、稼動部分を低減できるので、信頼性の高いレーザ出力測定機構が構成できる。
【００２８】
実施の形態２．
実施の形態１では、レーザ光の光軸６まわりに光分離器２を所定の角度回転する角度調整機構２１を用いた場合について示した。これに対して、実施の形態２では、レーザ光の光軸６に垂直かつ反射面上に存在する直線を軸７として、光分離器２を所定の角度回転する角度調整機構２２を用いた場合について示す。
図７はこの発明の実施の形態２に係るレーザ出力測定機構の構成を示す側面図である。図７に示す実施の形態２に係るレーザ出力測定機構は、図１に示す実施の形態１に係るレーザ出力測定機構の角度調整機構２１を角度調整機構２２に変更したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明は省略する。
【００２９】
図７〜９に示すように、光分離器２には、レーザ光の光軸６に垂直かつ反射面上に存在する直線を軸７として、光分離器２を矢印Ｂ方向に所定の角度回転（０°から９０°の範囲）させる角度調整機構２２が具備されている。そして、角度調整機構２２によって光分離器２の角度が調整されることで、光分離器２の反射面に入射するレーザ光の入射角度が調整され、反射面におけるレーザ光の偏光方向および入射角度に依存したフレネル反射率が調整される。
【００３０】
また、光分離器２に入射されるレーザ光はＰ波とＳ波が時間的に変動することなく一定の割合で入射される必要があり、ほぼ直線偏光のレーザ光を用いることが望ましい。ただし、レーザ光は完全な無偏光光でない限り、本発明に適用可能である。また、実施の形態１における式（１），（２）から、Ｐ波およびＳ波の反射率ＲＰ，ＲＳは、光分離器２の反射面材料の屈折率ｎおよびレーザ光の光分離器２への入射角度θ0で決まることが分かる。
【００３１】
図１０は、光分離器２の反射面としてガラス（ＢＫ）を用いた場合の、レーザ光の光分離器２への入射角度θ0とＰ波およびＳ波の反射率ＲＰ，ＲＳとの依存関係を示す図である。例えば、レーザ光の入射角度θ0が５５°となるように光分離器２を配置した場合、上式（１）〜（３）から、Ｐ波入射での反射率は、Ｒｐ×１００＝０％となり、Ｓ波入射での反射率は、Ｒｓ×１００＝１４．６％となる。また、レーザ光の入射角度θ0を８５°とすれば、上式（１）〜（３）から、Ｐ波入射での反射率は、Ｒｐ×１００＝４９．２％となり、Ｓ波入射での反射率は、Ｒｓ×１００＝７３．８％となる。
したがって、レーザ光の光分離器２への入射角度θ0を調整することによって、Ｐ波およびＳ波の反射率ＲＰ，ＲＳ自体を調整することができる。
【００３２】
以上のように、この実施の形態２によれば、レーザ光の光軸６に垂直かつ反射面上に存在する直線を軸７として光分離器２を所定の角度回転させることで、レーザ光の反射面への入射角度を調整し、反射面におけるレーザ光の偏光方向および入射角度に依存したフレネル反射率を調整するように構成したので、Ｐ波およびＳ波の反射率ＲＰ，ＲＳ自体を調整することができ、従来のような部分反射コーティングに伴うレーザ出力測定の不安定性という問題を回避でき、正確なレーザ出力測定を低コストで実現することができる。
なお、実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、角度調整機構２２は必ずしも必要ではなく、所望の反射率が得られる角度で固定するように構成してもよい。
【００３３】
実施の形態３．
実施の形態１では、レーザ光の光軸６まわりに光分離器２を所定の角度回転する角度調整機構２１を用いた場合について示し、実施の形態２では、レーザ光の光軸６に垂直かつ反射面上に存在する直線を軸７として光分離器２を所定の角度回転する角度調整機構２２を用いた場合について示した。これに対して、実施の形態３では、角度調整機構２１と角度調整機構２２の２つの機構を用いた場合について示す。
図１１はこの発明の実施の形態３に係るレーザ出力測定機構の構成を示す側面図である。図１１に示す実施の形態３に係るレーザ出力測定機構は、図１に示す実施の形態１に係るレーザ出力測定機構に角度調整機構２２を追加したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明は省略する。
【００３４】
図１１に示すように、光分離器２には、レーザ光の光軸６まわり（矢印Ａ方向）に光分離器２を所定の角度回転（０°から９０°の範囲）する角度調整機構２１と、レーザ光の光軸６に垂直かつ反射面上に存在する直線を軸７として光分離器２を矢印Ｂ方向に所定の角度回転（０°から９０°の範囲）する角度調整機構２２の２つの機構が具備されている。そして、角度調整機構２１，２２によって光分離器２の角度が調整されることで、光分離器２の反射面に入射するレーザ光の偏光方向および入射角度が調整され、反射面におけるレーザ光の偏光方向および入射角度に依存したフレネル反射率が調整される。
【００３５】
ここで、例えば、光分離器２の反射面としてガラス（ＢＫ）を用いた場合において、光分離器２を軸７まわりに回転してレーザ光の入射角度θ0が５５°となるように配置した場合、上式（１）〜（３）から、光軸６まわりに回転角度を調整することで光分離器２の反射率は０％から１４．６％の範囲で調整可能となる。また、例えば入射角度θ0を８５°とすれば、上式（１）〜（３）から、反射率は４９．２％から７３．８％の範囲で調整可能となる。このように入射角度θ0を調整することにより、反射率を所望の尤度で調整できるようになる。
【００３６】
以上のように、この実施の形態３によれば、光分離器２をレーザ光の光軸６まわりに所定の角度回転させる角度調整機構２１と、光分離器２をレーザ光の光軸６に垂直かつ反射面上に存在する直線を軸７として所定の角度回転させる角度調整機構２２の２つの機構を用いるように構成したので、Ｐ波およびＳ波の反射率ＲＰ，ＲＳ自体を調整することができ、また、反射率をＲＰからＲＳの範囲内で調整することができる。よって、実施の形態１，２に対して、反射率の調整尤度を広げることができ、所望の反射率を得ることができる。
なお、実施の形態３においても、実施の形態１，２と同様に、角度調整機構２１，２２は必ずしも必要ではなく、所望の反射率が得られる角度で固定するように構成してもよい。
【００３７】
また、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
この発明に係るレーザ出力測定機構は、光分離器に部分反射コーティングを施すことなく、安価に、レーザ光の出力測定を正確に行うことができ、レーザ光の出力制御を行うために用いるレーザ出力測定機構等に用いるのに適している。
【符号の説明】
【００３９】
１  レンズ、２  光分離器、３  拡散板、４  光検出器、５  レーザ発振器、６  光軸、７  軸、２１，２２  角度調整機構。
【図１】
2013054372.tif 000005
【図２】
2013054372.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2013054372.tif 000012
【図９】
2013054372.tif 000013
【図１０】
2013054372.tif 000014
【図１１】
2013054372.tif 000015
【図１２】
2013054372.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成25年10月7日(2013.10.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レーザ光の出力制御を行うために用いるレーザ出力測定機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、レーザ発振器からのレーザ光の出力を調整するため、レーザ光の強度を測定するレーザ出力測定機構が用いられている（例えば特許文献１参照）。この従来のレーザ出力測定機構では、例えば図１２に示すように、レーザ発振器１０１から出射されたレーザ光の一部をモニタ光として反射する光分離器１０２と、光分離器１０２による反射光の強度を検出する光検出器１０３とから構成されている。そして、この光検出器１０３により測定された強度は、レーザ発振器１０１にフィードバックされて、レーザ光の出力制御が行われる。一方、光分離器１０２を透過したレーザ光は、レーザ光の本来の目的に使用される。
【０００３】
ここで、光分離器１０２は、レーザ発振器１０１から出射されたレーザ光の光軸１０４方向に対して、所定の角度傾いた状態（通常は４５°）で配置されている。また、光分離器１０２の反射面には、所望の反射率を持たせるため、通常、誘電体多層膜による部分反射コーティングが施されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２２０５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、従来のレーザ出力測定機構では、光分離器１０２の反射面に所望の反射率を持たせるため、誘電体多層膜による部分反射コーティングが施されている。この部分反射コーティングは、モニタ用途のための反射であることから、通常は反射率の低い領域でのコーティングとなる。
一方、誘電体膜は、大気中の水分の吸収や温度によって反射率が変化してしまう。そして、例えば、反射率が１％（透過率が９９％）の光分離器１０２を用いた場合、反射率が０．１％変化すると、反射されたレーザ光の出力変化は（０．１％／１．０％）＝１０％となる。よって、コーティング膜に劣化が生じた場合、わずかな反射率の変動であってもその影響は大きく、レーザ光の正確な出力測定が困難であるという課題があった。
また、低い反射率の誘電体膜は制御が難しく、大きなばらつきを発生させるとともに、成膜コストがかかるため、レーザ出力測定機構が高価になるという課題があった。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、光分離器に部分反射コーティングを施すことなく、安価に、レーザ光の出力測定を正確に行うことができるレーザ出力測定機構を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るレーザ出力測定機構は、入射されるレーザ光の光軸まわりに所定の角度回転した状態で配置され、反射面における当該レーザ光の偏光方向および入射角度に依存したフレネル反射率に従って、当該レーザ光の一部を反射する光分離器と、光分離器により反射されたレーザ光の強度を測定する光検出器と、光分離器を光軸まわりに所定の角度回転する角度調整機構とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、上記のように構成したので、光分離器に部分反射コーティングを施すことなく、レーザ光の出力測定を正確に行うことができる。また、高価なコーティングが不要となるため、低コスト化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１に係るレーザ出力測定機構の構成を示す側面図である。
【図２】この発明の実施の形態１における角度調整機構を具備した光分離器を示す側面図である。
【図３】この発明の実施の形態１における角度調整機構を具備した光分離器を示す概略斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態１における角度調整機構を具備した光分離器を示す正面図である。
【図５】この発明の実施の形態１における光分離器の回転角度と反射率との関係を示すグラフである。
【図６】この発明の実施の形態１に係るレーザ出力測定機構の動作を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態２に係るレーザ出力測定機構の構成を示す側面図である。
【図８】この発明の実施の形態２における角度調整機構を具備した光分離器を示す側面図である。
【図９】この発明の実施の形態２における角度調整機構を具備した光分離器を示す概略斜視図である。
【図１０】この発明の実施の形態２における光分離器へのレーザ光の入射角度と反射率との関係を示すグラフである。
【図１１】この発明の実施の形態３に係るレーザ出力測定機構の構成を示す側面図である。
【図１２】従来のレーザ出力測定機構の構成を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るレーザ出力測定機構の構成を示す側面図である。
レーザ出力測定機構は、図１に示すように、レンズ１、光分離器２、拡散板３および光検出器４から構成されている。
【００１１】
レンズ１は、レーザ発振器５から出射されたレーザ光の光軸６上に配置され、このレーザ光をコリメートして平行光にするものである。
光分離器２は、レンズ１の後段に配置され、レンズ１によりコリメートされたレーザ光の一部をモニタ光として反射するものである。この光分離器２の反射面には部分反射コーティングは施されていない。その代わりに、図１〜３に示すように、光分離器２には、光分離器２を光軸６まわり（矢印Ａ方向）に所定の角度回転させる角度調整機構２１が具備されている。そして、角度調整機構２１によって光分離器２の角度が調整されることで、光分離器２の反射面に入射するレーザ光の偏光方向が調整され、反射面におけるレーザ光の偏光方向および入射角度に依存したフレネル反射率が調整される。
【００１２】
拡散板３は、光分離器２により反射されたレーザ光の進路上に配置され、このレーザ光を拡散して光検出器４に入射させるものである。
光検出器４は、拡散板３の後段に配置され、拡散板３により拡散され入射されたレーザ光の強度を測定するものである。
なお、図１において破線で囲まれた光分離器２、拡散板３および光検出器４は、一体に構成されている。そのため、角度調整機構２１によって光分離器２が回転する際に、拡散板３および光検出器４も一体となって回転する。
【００１３】
次に、角度調整機構２１による光分離器２の反射率調整の原理について、図４，５を参照しながら説明する。なお、図４において、角度調整機構２１による光分離器２の光軸６まわり（矢印Ａ方向）の回転角度をθ1とする。
ここで、図４（ａ）に示すようにθ1＝０°の場合に、光分離器２に入射するレーザ光がｐ偏光成分のみであったとする。そして、図４（ｂ）に示すように、光分離器２を矢印Ａ方向に回転させると、ｓ偏光成分が生じ、ｐ偏光成分は減少する。その後、θ1= ９０°になると、ｐ偏光成分はなくなり、ｓ偏光成分のみとなる。
以上のように、角度調整機構２１を用いて光分離器２を矢印Ａ方向に回転させることで、光分離器２に入射するレーザ光の垂直偏波（Ｐ波）と平行偏波（Ｓ波）の比率を調整することができる。
【００１４】
一方、光分離器２では、部分反射コーティングが施されていないため、反射面でフレネル反射が生じる。そして、入射されたレーザ光のＰ波およびＳ波のそれぞれに対して、反射面材料の屈折率に依存した反射率ＲP，ＲSを持つことになる。ここで、光分離器２の反射面材料の屈折率をｎとし、レーザ光の光分離器２への入射角度をθ0とした場合、空気と光分離器２の境界における光の反射率ＲP，ＲSは次式（１），（２）で表される。
・Ｐ波の反射率ＲP
2013054372.tif 000017
・Ｓ波の反射率ＲS
2013054372.tif 000018
この式（１），（２）から、光分離器２での反射率ＲP，ＲSは、光分離器２の反射面材料の屈折率ｎおよびレーザ光の光分離器２への入射角度θ0で決まることが分かる。
【００１５】
そして、光分離器２全体での反射率は、入射されたレーザ光のＰ波とＳ波の比率に応じて決まる。ここで、レーザ光のＰ波成分とＳ波成分の比率は、光分離器２の光軸６まわりの回転角度をθ1とした場合、cos2θ1：sin2θ1と表され、光分離器２の回転角度θ1に依存することがわかる。
よって、光分離器２の全体としての反射率は次式（３）で表される。
（Ｐ波成分の割合）×（Ｐ波の反射率ＲP）+（Ｓ波成分の割合）×（Ｓ波の反射率ＲS）
＝ＲPcos2θ1＋ＲSsin2θ1                （３）
【００１６】
以上から、光分離器２の光軸６まわりの回転角度θ1を０°から９０°の範囲で調整してレーザ光のＰ波とＳ波の比率を変えることによって、光分離器２の反射面での反射率をＲPからＲSの範囲内で調整することが可能となる。
【００１７】
ここで、例えば、レーザ光が直線偏光であり、光分離器２の反射面における法線と光軸６を含む面内に偏光している場合（Ｐ波の場合）には、光分離器２による反射成分の割合は小さくなる。そして、例えば、光分離器２の反射面としてガラス（ＢＫ：屈折率ｎ＝１．５２）を用い、レーザ光の光分離器２への入射角度θ0を４５°とした場合、その反射率は、上式（１），（３）から、Ｒp×１００＝０．９％となる。
一方、レーザ光が、光分離器２の反射面における法線と光軸６を含む面に垂直に偏光している場合（Ｓ波の場合）には、Ｐ波の場合に比べて反射率は高くなり、上式（２），（３）から、Ｒs×１００＝９．７％となる。
【００１８】
したがって、上記の例では、光分離器２に入射されたＰ波とＳ波の比率を調整することで、光分離器２の反射率を０．９％から９．７％の範囲内で調整することが可能となる。
図５にレーザ光の光分離器２への入射角度θ0を４５°としたときの、光分離器２の光軸６まわりの回転角度と光分離器２の反射率との依存関係を示す。図５から、例えば２．０％の反射率を得たい場合には、光分離器２の光軸６まわりの回転角度を２０°にすればよいことが分かる。
【００１９】
次に、上記のように構成されたレーザ出力測定機構の動作について、図６を参照しながら説明する。
レーザ出力測定機構の動作では、図６に示すように、まず、レンズ１は、レーザ発振器５から出射されたレーザ光をコリメートして平行光にする（ステップＳＴ６１）。ここで、光分離器２の手前にレンズ１を配置し、レーザ光を平行光にすることで、このレーザ光を後段の光分離器２、拡散板３および光検出器４のスポットに効率よく入射させることができる。
【００２０】
次いで、光分離器２は、角度調整機構２１により光軸６まわりに所定の角度回転された状態で、レンズ１によりコリメートされたレーザ光の一部をモニタ光として反射する（ステップＳＴ６２）。ここで、光分離器２に入射されるレーザ光はＰ波とＳ波が時間的に変動することなく一定の割合で入射される必要があり、ほぼ直線偏光のレーザ光を用いることが望ましい。ただし、レーザ光は完全な無偏光光でない限り、光分離器２にＰ波とＳ波が一定比率で入射するため、本発明に適用可能である。
【００２１】
次いで、拡散板３は、光分離器２により反射されたレーザ光を拡散して、光検出器４に入射させる（ステップＳＴ６３）。次いで、光検出器４は、拡散板３により拡散され入射されたレーザ光の強度を測定する（ステップＳＴ６４）。この光検出器４で測定された強度はレーザ発振器５にフィードバックされて、レーザ発振器５にてレーザ光の出力調整が行われる。一方、光分離器２を透過したレーザ光は、レーザ光の本来の目的に使用される。
【００２２】
ここで、拡散板３を光分離器２により反射されたレーザ光の進路上に配置することによって、このレーザ光を均一に拡散することができる。また、拡散板３の後段に光検出器４を配置することによって、光分離器２の角度調整時に反射光の光路が変化した場合や、レーザ光の空間的エネルギー分布が不均一な場合であっても、光検出器４の位置を変えることなく、正確に一定の割合の光を光検出器４に入射させることができる。よって、レーザ光の強度を正確に測定することが可能となる。ここで、レーザ光は拡散板３で拡散されているため、光検出器４の開口領域には制限はないが、正確なパワー測定には、光検出器４の開口領域が拡散されたレーザ光の拡散領域より小さいことが望ましい。これによりレーザ光の光路にわずかな変動が起きても、その影響を受けずに正確な出力レベルの測定が可能となる。
【００２３】
また、本発明のレーザ出力測定機構では、光分離器２、拡散板３および光検出器４を一体に構成しているが、これは、光分離器２の角度調整に伴い反射光の光路が変化した場合に、拡散板３および光検出器４に反射光が入射されなくなることを防止するためである。  すなわち、光分離器２、拡散板３および光検出器４が一体となって動くことによって、光分離器２の角度調整に伴う光路ずれの影響を受けずに、反射光を確実に拡散板３および光検出器４に入射させることができる。
【００２４】
また、レーザ光の一部を分離して強度を測定する場合、本来出力されるレーザ光の出力をできる限り低減させないため、反射率は小さいほうが望ましい。一方で、反射率が小さすぎると、光検出器４に十分なレーザ光が入射せず、迷光等の雑音により誤差が発生する。したがって、光分離器２によって分離されるレーザ光の割合は、光検出器４で誤差が発生しない程度であり、かつ、できるだけ小さいことが望ましく、装置ごとに調整できることが望ましい。しかしながら、図１２に示す従来技術のように、部分反射コーティングを用いた場合、光分離器１０２により分離されるレーザ光の割合は常に一定であり、後から調整することは困難であるという課題があった。また、フィルタなどで調整した場合には、部品点数が増え、装置が複雑になるとともにレーザ出力測定機構が高価になるという課題があった。それに対して、本発明では、角度調整機構２１を用いて光分離器２の回転角度を変更することによって、装置ごとに、光分離器２により分離されるレーザ光の割合を容易に調整することが可能となる。
【００２５】
以上のように、この実施の形態１によれば、光分離器２の反射面に部分反射コーティングは施さず、光分離器２をレーザ光の光軸６まわりに所定の角度回転させることで、反射面に入射するレーザ光の偏光方向（Ｐ波とＳ波の比率）を調整し、反射面におけるレーザ光の偏光方向および入射角度に依存したフレネル反射率を調整するように構成したので、従来のような部分反射コーティングに伴うレーザ出力測定の不安定性という問題を回避でき、正確なレーザ出力測定を低コストで実現することができる。
【００２６】
なお、実施の形態１では、角度調整機構２１を用いてＰ波とＳ波の比率を調整し、反射するレーザ光の割合を調整するように構成した。しかしながら、角度調整機構２１は必ずしも必要ではなく、所望の反射率が得られる角度で固定するようにしてもよい。このように構成すれば、角度調整機構２１がなくなるので、部品点数が低減されて低コスト化が可能になるとともに、稼動部分を低減できるので、信頼性の高いレーザ出力測定機構が構成できる。
【００２７】
実施の形態２．
実施の形態１では、レーザ光の光軸６まわりに光分離器２を所定の角度回転する角度調整機構２１を用いた場合について示した。これに対して、実施の形態２では、レーザ光の光軸６に垂直かつ反射面上に存在する直線を軸７として、光分離器２を所定の角度回転する角度調整機構２２を用いた場合について示す。
図７はこの発明の実施の形態２に係るレーザ出力測定機構の構成を示す側面図である。  図７に示す実施の形態２に係るレーザ出力測定機構は、図１に示す実施の形態１に係るレーザ出力測定機構の角度調整機構２１を角度調整機構２２に変更したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明は省略する。
【００２８】
図７〜９に示すように、光分離器２には、レーザ光の光軸６に垂直かつ反射面上に存在する直線を軸７として、光分離器２を矢印Ｂ方向に所定の角度回転（０°から９０°の範囲）させる角度調整機構２２が具備されている。そして、角度調整機構２２によって光分離器２の角度が調整されることで、光分離器２の反射面に入射するレーザ光の入射角度が調整され、反射面におけるレーザ光の偏光方向および入射角度に依存したフレネル反射率が調整される。
【００２９】
また、光分離器２に入射されるレーザ光はＰ波とＳ波が時間的に変動することなく一定の割合で入射される必要があり、ほぼ直線偏光のレーザ光を用いることが望ましい。ただし、レーザ光は完全な無偏光光でない限り、本発明に適用可能である。また、実施の形態１における式（１），（２）から、Ｐ波およびＳ波の反射率ＲP，ＲSは、光分離器２の反射面材料の屈折率ｎおよびレーザ光の光分離器２への入射角度θ0で決まることが分かる。
【００３０】
図１０は、光分離器２の反射面としてガラス（ＢＫ）を用いた場合の、レーザ光の光分離器２への入射角度θ0とＰ波およびＳ波の反射率ＲP，ＲSとの依存関係を示す図である。例えば、レーザ光の入射角度θ0が５５°となるように光分離器２を配置した場合、上式（１）〜（３）から、Ｐ波入射での反射率は、Ｒp×１００＝０％となり、Ｓ波入射での反射率は、Ｒs×１００＝１４．６％となる。また、レーザ光の入射角度θ0を８５°とすれば、上式（１）〜（３）から、Ｐ波入射での反射率は、Ｒp×１００＝４９．２％となり、Ｓ波入射での反射率は、Ｒs×１００＝７３．８％となる。
したがって、レーザ光の光分離器２への入射角度θ0を調整することによって、Ｐ波およびＳ波の反射率ＲP，ＲS自体を調整することができる。
【００３１】
以上のように、この実施の形態２によれば、レーザ光の光軸６に垂直かつ反射面上に存在する直線を軸７として光分離器２を所定の角度回転させることで、レーザ光の反射面への入射角度を調整し、反射面におけるレーザ光の偏光方向および入射角度に依存したフレネル反射率を調整するように構成したので、Ｐ波およびＳ波の反射率ＲP，ＲS自体を調整することができ、従来のような部分反射コーティングに伴うレーザ出力測定の不安定性という問題を回避でき、正確なレーザ出力測定を低コストで実現することができる。
なお、実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、角度調整機構２２は必ずしも必要ではなく、所望の反射率が得られる角度で固定するように構成してもよい。
【００３２】
実施の形態３．
実施の形態１では、レーザ光の光軸６まわりに光分離器２を所定の角度回転する角度調整機構２１を用いた場合について示し、実施の形態２では、レーザ光の光軸６に垂直かつ反射面上に存在する直線を軸７として光分離器２を所定の角度回転する角度調整機構２２を用いた場合について示した。これに対して、実施の形態３では、角度調整機構２１と角度調整機構２２の２つの機構を用いた場合について示す。
図１１はこの発明の実施の形態３に係るレーザ出力測定機構の構成を示す側面図である。図１１に示す実施の形態３に係るレーザ出力測定機構は、図１に示す実施の形態１に係るレーザ出力測定機構に角度調整機構２２を追加したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明は省略する。
【００３３】
図１１に示すように、光分離器２には、レーザ光の光軸６まわり（矢印Ａ方向）に光分離器２を所定の角度回転（０°から９０°の範囲）する角度調整機構２１と、レーザ光の光軸６に垂直かつ反射面上に存在する直線を軸７として光分離器２を矢印Ｂ方向に所定の角度回転（０°から９０°の範囲）する角度調整機構２２の２つの機構が具備されている。そして、角度調整機構２１，２２によって光分離器２の角度が調整されることで、光分離器２の反射面に入射するレーザ光の偏光方向および入射角度が調整され、反射面におけるレーザ光の偏光方向および入射角度に依存したフレネル反射率が調整される。
【００３４】
ここで、例えば、光分離器２の反射面としてガラス（ＢＫ）を用いた場合において、光分離器２を軸７まわりに回転してレーザ光の入射角度θ0が５５°となるように配置した場合、上式（１）〜（３）から、光軸６まわりに回転角度を調整することで光分離器２の反射率は０％から１４．６％の範囲で調整可能となる。また、例えば入射角度θ0を８５°とすれば、上式（１）〜（３）から、反射率は４９．２％から７３．８％の範囲で調整可能となる。このように入射角度θ0を調整することにより、反射率を所望の尤度で調整できるようになる。
【００３５】
以上のように、この実施の形態３によれば、光分離器２をレーザ光の光軸６まわりに所定の角度回転させる角度調整機構２１と、光分離器２をレーザ光の光軸６に垂直かつ反射面上に存在する直線を軸７として所定の角度回転させる角度調整機構２２の２つの機構を用いるように構成したので、Ｐ波およびＳ波の反射率ＲP，ＲS自体を調整することができ、また、反射率をＲPからＲSの範囲内で調整することができる。よって、実施の形態１，２に対して、反射率の調整尤度を広げることができ、所望の反射率を得ることができる。
なお、実施の形態３においても、実施の形態１，２と同様に、角度調整機構２１，２２は必ずしも必要ではなく、所望の反射率が得られる角度で固定するように構成してもよい。
【００３６】
また、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１  レンズ、２  光分離器、３  拡散板、４  光検出器、５  レーザ発振器、６  光軸、７  軸、２１，２２  角度調整機構。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射されるレーザ光の光軸まわりに所定の角度回転した状態で配置され、反射面における当該レーザ光の偏光方向および入射角度に依存したフレネル反射率に従って、当該レーザ光の一部を反射する光分離器と、
前記光分離器により反射されたレーザ光の強度を測定する光検出器と、
前記光分離器を前記光軸まわりに所定の角度回転する角度調整機構と
を備えたレーザ出力測定機構。
【請求項２】
前記光分離器および前記光検出器は一体に構成された
ことを特徴とする請求項１記載のレーザ出力測定機構。
【請求項３】
前記レーザ光は略直線偏光である
ことを特徴とする請求項１記載のレーザ出力測定機構。
【請求項４】
前記光分離器の前段に配置され、入射されたレーザ光をコリメートして平行光にするレンズをさらに備えた
ことを特徴とする請求項１記載のレーザ出力測定機構。
【請求項５】
前記光分離器の後段に配置され、当該光分離器により反射された光を拡散して、前記光検出器に入射させる拡散板をさらに備えた
ことを特徴とする請求項１記載のレーザ出力測定機構。
【請求項６】
前記光分離器は、前記光軸に垂直かつ反射面上に存在する直線を軸として所定の角度回転した状態で配置された
ことを特徴とする請求項１記載のレーザ出力測定機構。
【請求項７】
前記光分離器を、前記光軸に垂直かつ反射面上に存在する直線を軸として所定の角度回転する角度調整機構をさらに備えた
ことを特徴とする請求項６記載のレーザ出力測定機構。
【手続補正書】
【提出日】平成27年1月9日(2015.1.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この発明に係るレーザ出力測定機構は、入射されるレーザ光の光軸まわりに所定の角度回転した状態で配置され、反射面における当該レーザ光の偏光方向および入射角度に依存したフレネル反射率に従って反射面にコーティング処理は施されておらず、当該レーザ光の一部を反射する光分離器と、光分離器により反射されたレーザ光の強度を測定する光検出器と、光分離器を光軸まわりに所定の角度回転する角度調整機構とを備えたものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
以上のように、この実施の形態２によれば、レーザ光の光軸６に垂直かつ反射面上に存在する直線を軸７として光分離器２を所定の角度回転させることで、レーザ光の反射面への入射角度を調整し、反射面におけるレーザ光の偏光方向および入射角度に依存したフレネル反射率を調整するように構成したので、Ｐ波およびＳ波の反射率ＲP，ＲS自体を調整することができ、従来のような部分反射コーティングに伴うレーザ出力測定の不安定性という問題を回避でき、正確なレーザ出力測定を低コストで実現することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
以上のように、この実施の形態３によれば、光分離器２をレーザ光の光軸６まわりに所定の角度回転させる角度調整機構２１と、光分離器２をレーザ光の光軸６に垂直かつ反射面上に存在する直線を軸７として所定の角度回転させる角度調整機構２２の２つの機構を用いるように構成したので、Ｐ波およびＳ波の反射率ＲP，ＲS自体を調整することができ、また、反射率をＲPからＲSの範囲内で調整することができる。よって、実施の形態１，２に対して、反射率の調整尤度を広げることができ、所望の反射率を得ることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射されるレーザ光の光軸まわりに所定の角度回転した状態で配置され、反射面における当該レーザ光の偏光方向および入射角度に依存したフレネル反射率に従って反射面にコーティング処理は施されておらず、当該レーザ光の一部を反射する光分離器と、
前記光分離器により反射されたレーザ光の強度を測定する光検出器と、
前記光分離器を前記光軸まわりに所定の角度回転する角度調整機構と
を備えたレーザ出力測定機構。
【請求項２】
前記光分離器および前記光検出器は一体に構成された
ことを特徴とする請求項１記載のレーザ出力測定機構。
【請求項３】
前記レーザ光は略直線偏光である
ことを特徴とする請求項１記載のレーザ出力測定機構。
【請求項４】
前記光分離器の前段に配置され、入射されたレーザ光をコリメートして平行光にするレンズをさらに備えた
ことを特徴とする請求項１記載のレーザ出力測定機構。
【請求項５】
前記光分離器の後段に配置され、当該光分離器により反射された光を拡散して、前記光検出器に入射させる拡散板をさらに備えた
ことを特徴とする請求項１記載のレーザ出力測定機構。
【請求項６】
前記光分離器は、前記光軸に垂直かつ反射面上に存在する直線を軸として所定の角度回転した状態で配置された
ことを特徴とする請求項１記載のレーザ出力測定機構。
【請求項７】
前記光分離器を、前記光軸に垂直かつ反射面上に存在する直線を軸として所定の角度回転する角度調整機構をさらに備えた
ことを特徴とする請求項６記載のレーザ出力測定機構。
【国際調査報告】
2013054372.tif 000019
2013054372.tif 000020
2013054372.tif 000021
2013054372.tif 000022
2013054372.tif 000023
2013054372.tif 000024
2013054372.tif 000025