(57)【要約】【課題】 高確度で、安定した測定が可能な光パワーメータのセンサヘッドを提供することにある。また、該センサヘッドの使用に適した入射光によって引き起こされる透過率の経年変化が少ない光減衰器を提供する。【解決手段】 入力光を減衰手段(11,12,13)を介して出力する光減衰器であって、前記減衰手段として予め紫外線照射をしてソラリゼーションを起こさせたカラーフィルタ(12)を使用する。また、光減衰器の出力光を受光する受光手段を設けた光パワーメータのセンサヘッドは、光減衰器と受光手段とが所定の角度の傾きで対向配置されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力光を減衰手段を介して出力する光減衰器であって、
前記減衰手段として予め紫外線照射をしてソラリゼーションを起こさせたカラーフィルタを使用することを特徴とする光減衰器。
【請求項２】
前記カラーフィルタの少なくとも一方の面には、無反射膜及び／又は波長補正膜が形成されていることを特徴とする請求項１記載の光減衰器。
【請求項３】
前記カラーフィルタは、矩形のガラス基板にフィルタ部の厚みが徐々に変化するように形成されたウエッジ型カラーフィルタであって、移動手段によって前記ガラス基板を可動させることによって入射光の減衰量を可変できることを特徴とする請求項１又は２記載の光減衰器。
【請求項４】
前記入力光は、青色光であることを特徴とする請求項１〜３記載の青色光用光減衰器。
【請求項５】
請求項１〜４記載の光減衰器の出力光を受光する受光手段を設けたことを特徴とする光パワーメータのセンサヘッド。
【請求項６】
前記光減衰器と前記受光手段とは所定の角度の傾きで対向配置されていることを特徴とする請求項５記載の光パワーメータのセンサヘッド。
【請求項７】
前記光減衰器と前記受光手段の間には、入力光の拡散機能を備えたフィルタが介在されていることを特徴とする請求項５又は６記載の光パワーメータのセンサヘッド。
【請求項８】
前記入力光の拡散機能を備えたフィルタには、ガラス基板と熱溶着されたオパールガラスが含まれることを特徴とする請求項７記載の光パワーセンサヘッド。
【請求項９】
前記受光手段は、フォトダイオードであって、前記波長補正膜は前記フォトダイオードの波長依存性を補正するものであることを特徴とする請求項５〜８のいずれか1項記載の光
パワーメータのセンサヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワー密度の高い光を減衰させる光減衰器及びその減衰器を使用した青色光対応光パワーセンサヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のパワー密度の高い光を減衰させる減衰器及びその減衰器を使用した青色光対応光パワーセンサヘッドを図３を用いて説明する。
図３において、１は入射光の反射を防止する無反射膜であり、２は入射光を減衰させる金属減衰膜であり、４は波長補正膜であり、３は前記無反射膜、金属減衰膜及び波長補正膜を蒸着するベースとなるガラス基板である。
そして、ガラス基板に蒸着された前記無反射膜、金属減衰膜及び波長補正膜で第一フィルタが構成されている。
【０００３】
また、６はガラス基板で７の入射光の拡散と減衰機能を有するオパールガラスと熱融着されたベースであって、５の波長補正膜と８の無反射膜が蒸着されて第二フィルタを構成して、前記第一フィルタとエアギャップ9-1を介して対向して配置されている。
また、１０は受光手段（素子）としてのフォトダイオードであって、エアギャップ9-2
を介して前記第二フィルタに対向して配置されている。
ここで、減衰器を使用するのは、受光手段であるフォトダイオードに入射される光量を制限してフォトダイオードの許容受光量以上の入射光を測定可能なパワーメータとする為である。
第二フィルタに蒸着された前記無反射膜８は、受光手段であるフォトダイオード１０からの戻り光の反射を防止して干渉を防止するものである。
【０００４】
第一フィルタ及び第二フィルタに蒸着された波長補正膜４及び５によって、受光手段であるフォトダイオード１０の持つ波長依存性の補正を行っている。
なお、波長補正膜４及び５による、受光手段であるフォトダイオード１０の持つ波長依存性の補正は、波長補正膜４及び５によってフォトダイオードの波長依存性と逆の特性となるようにして波長の補正を行っている。
また、オパールガラスの拡散機能は、第一フィルタを通過した光を拡散させて受光手段に与えることで、受光手段の特定の箇所ににスポット的に光が与えられるのを防止できる。
この種の従来の技術としては以下のものが知られている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−２２９７７０号公報（００１０）（００１１）
【０００６】
上記公報には、以下の記載がなされている。
光パワーメータのパワーレンジ切り換え動作を短時間で実行可能とすることで、小さな光パワーから大きな光パワーまで広範囲の光パワー測定が短時間で行える光パワーメータを提供することを目的として、入力光の光パワーに比例した電流を出力するフォトダイオードと、このフォトダイオードの出力電流を電圧に変換するＩ／Ｖアンプと、このＩ／Ｖアンプの出力電圧を増幅する可変利得アンプと、この可変利得アンプの出力電圧をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータと、このＡ／Ｄコンバータから出力されるデジタル信号を処理するＣＰＵと、前記Ｉ／Ｖアンプおよび可変利得アンプの出力電圧レベルの飽和を検出する第１および第２の飽和検出コンパレータとを有し、前記ＣＰＵが前記各飽和検出コンパレータの出力信号に基づいて前記Ｉ／Ｖアンプおよび可変利得アンプの利得を切
り換える。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図３に記載の従来のパワー密度の高い光を減衰させる減衰器及びその減衰器を使用した青色光対応光パワーセンサヘッドでは、パワー密度の高い光が入射した場合には、第一フィルタを構成する金属減衰膜が損傷して測定確度ずれが生じるという問題があった。
また、第一フィルタを構成するガラス基板内部で発生する干渉による測定値のふらつきが生じるという問題もあった。
【０００８】
本発明の課題（目的）は、高確度で、安定した測定が可能な光パワーメータのセンサヘッドを提供することにある。
また、該センサヘッドの使用に適した経年変化の少ない光減衰器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、入力光を減衰手段を介して出力する光減衰器であって、
前記減衰手段として予め紫外線照射をしてソラリゼーションを起こさせたカラーフィルタを使用する光減衰器。（請求項１）
また、前記カラーフィルタの少なくとも一方の面には、無反射膜及び／又は波長補正膜が形成されている。（請求項２）
また、前記カラーフィルタは、矩形のガラス基板にフィルタ部の厚みが徐々に変化するように形成されたウエッジ型カラーフィルタであって、移動手段によって前記ガラス基板を可動させることによって入射光の減衰量を可変できる構成とする。（請求項３）
また、前記入力光は、青色光とする。（請求項４）
また、請求項１〜４記載の光減衰器の出力光を受光する受光手段を設けて光パワーメータのセンサヘッドを構成する。（請求項５）
また、前記光減衰器と前記受光手段とは所定の角度の傾きで対向配置する。（請求項６）
また、前記光減衰器と前記受光手段の間には、入力光の拡散機能を備えたフィルタが介在させる。（請求項７）
また、前記入力光の拡散機能を備えたフィルタには、ガラス基板と熱溶着されたオパールガラスが含まれる。（請求項８）
また、前記受光手段は、フォトダイオードであって、前記波長補正膜は前記フォトダイオードの波長依存性を補正する。（請求項９）
【発明の効果】
【００１０】
請求項１〜９に記載の光減衰器では、光の減衰手段としてカラーフィルタに予め紫外線照射を行ってソラリゼーションを起こさせてから使用することによって、カラーフィルタの入射光によって引き起こされる透過率の経年変化を安定させることができるので減衰器としての光透過率の経年変化も安定化できる。
また、カラーフィルタを減衰手段として使用することによって、センサヘッドとして耐光パワー特性が向上させることができると共に、構成が単純化できるので面感度分布特性も向上させることができる、コストも低減できる。
また、光パワーメータのセンサヘッドとして、光減衰器と受光手段のフォトダイオードとを所定の角度の傾きで対向配置させることによって、フォトダイオードからの戻り光による干渉の問題が解決できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のパワー密度の高い光を減衰させる減衰器及びその減衰器を使用した青色光対応
光パワーセンサヘッドの構成を図１を用いて説明する。
図１において、１１は入射光の反射を防止する無反射膜であり、１２は入射光を減衰させる予め紫外線を照射してソラリゼーションを起こさせたカラーフィルタであり、１３は波長補正膜である。
そして、カラーフィルタに蒸着された前記無反射膜及び波長補正膜で光減衰器（図３における第一フィルタに相当する）が構成されている。
また、波長補正膜１３によって、受光手段であるフォトダイオード１０の持つ波長依存性の補正（波長補正膜の波長依存性をフォトダイオードの波長依存性と逆の特性とする）を行っている。
【００１２】
本発明で予め紫外線照射を行って、カラーフィルタにソラリゼーションを起こさせる１実施例について説明する。
着色成分としてFe、Co又はアルカリイオン成分を含有するガラスフィルタに、代表波長３６５nmの紫外線を照射させて含有物質を化学変化させてソラリゼーションを起こさせる。
上記の処理の結果、カラーフィルタの青色光照射によって引き起こされる光透過率（光吸収率）の経年変化を抑えることが可能になった。
なお、カラーフィルタの着色成分とし挙げたFe、Co又はアルカリイオン成分は１例であって、他の物質を用いることも可能である。
また、照射する紫外線の波長は１例であって、ソラリゼーションを起こさせて、その後の光透過率の変化を抑えることができる値であれば、他の値でも良いことは明らかである。
【００１３】
また、カラーフィルタ１２に蒸着された無反射膜１１及び波長補正膜１３によって構成される光減衰器と前記受光手段であるフォトダイオードとは所定の角度の傾きで対向配置されている。
【００１４】
図１に記載の如き構成を備えることによって、入射光は予め紫外線を照射してソラリゼーションを起こさせたカラーフィルタ１２によって減衰させることができる。
特に、図１のセンサヘッドに入力される入射光が紫外線に近い光の場合でも、カラーフィルタ１２は予め紫外線を照射してソラリゼーションを起こさせてあるので、入射光によって引き起こされる光透過率の経年変化が少ないため、光パワーメータとして入力光を高い確度で測定を行うことができる。
【００１５】
また、カラーフィルタ１２に蒸着された無反射膜１１及び波長補正膜１３によって構成される光減衰器と前記受光手段であるフォトダイオード１０とは所定の角度の傾きで対向配置（即ち、光減衰器と受光手段であるフォトダイオード１０とは配置関係は平行ではない）されているので、光パワーメータのセンサヘッドとして、フォトダイオード１０からの戻り光による多重干渉の問題が解決できる。
【００１６】
なお、図１の構成では、カラーフィルタ１２に蒸着された無反射膜１１及び波長補正膜１３によって構成される光減衰器と前記受光手段であるフォトダイオード１０とは所定の角度の傾きで対向配置されているが、光減衰器とフォトダイオード１０との間に、図３に記載の第二フィルタを挿入して、第二フィルタとフォトダイオード１０とを所定の角度の傾きで対向配置しても良い。
この場合には、第二フィルタに含まれるオパールガラスの拡散機能によっては、光減衰器を通過した光を拡散させてフォトダイオードに与えることで、フォトダイオードの特定の箇所ににスポット的に光が与えられるのを防止することができる。
【００１７】
次に本発明の光減衰器の応用例を図２を用いて説明する。
図２おいて、１２はウエッジ型光減衰用カラーフィルタであって、図２に示す如く板状のガラス基板にカラーフィルタ部分の厚みが徐々に変化するように形成されている。
そして、このウエッジ型光減衰用カラーフィルタは、図１のカラーフィルタ１２と同様に、予め紫外線を照射してソラリゼーションを起こさせて、入射光によって引き起こされる光透過率の経年変化が少なく抑えられている。
ガラス基板１４は、モータ１６によって送りネジ１５を介して上下に移動可能に構成されて、入射光を入力側レンズ１７及び出力側レンズ１８の光路部分でカラーフィルタ部分の厚みを調節できるように構成されている。
【００１８】
このように、図２の可変光減衰器では、入射光の光路に挿入されたカラーフィルタ部分の厚みを可変できるので、任意の量の減衰が可能になる。
そして、図２の可変光減衰器の構成では、光減衰手段としてカラーフィルタを使用しているので、青色光等紫外線に近い波長の強い光の減衰に適している。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
請求項１〜９に記載の光減衰器では、光の減衰手段としてカラーフィルタに予め紫外線照射を行ってソラリゼーションを起こさせてから使用することによって、カラーフィルタの入射光によって引き起こされる透過率の経年変化を安定させることができるので減衰器としての光透過率の経年変化も安定化できる。
また、カラーフィルタを減衰手段として使用することによって、センサヘッドとして耐光パワー特性が向上させることができると共に、構成が単純化できるので面感度分布特性も向上させることができ、コストも低減できる。
また、光パワーメータのセンサヘッドとして、光減衰器と受光手段のフォトダイオードとを所定の角度の傾きで対向配置させることによって、フォトダイオードからの戻り光による干渉の問題が解決できるので、産業上の利用可能性は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の減衰器を使用した青色光対応光パワーセンサヘッドの構成を示す図である。
【図２】本発明の減衰器を用いた青色光用アッテネータの構造を示す図である。
【図３】従来の減衰器を使用した青色光対応光パワーセンサヘッドの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１，８，１１  無反射膜
２            金属減衰膜
３，６        ガラス基板
４，５，１３  波長補正板
７            オパールガラス基板
９，9-1,9-2    エアギャップ
１０          フォトダイオード（受光手段）
１２          カラーフィルタ
【図１】
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【図２】
2005049722.tif 000004
【図３】
2005049722.tif 000005