(57)【要約】【課題】  ＥＯＭのバイアス変動を抑えることのできるレーザ光源装置の制御方法を提供する。【解決手段】  第１のレーザ光源１は第１のレーザ光を放出している。一方、第２のレーザ光源２は第２のレーザ光を放出している。これらの光は、干渉フィルタ３によって合成され、ＥＯＭ４に入り、第１のレーザ光及び第２のレーザ光は、パルス電圧発生回路５からのパルスに同期して、それぞれパルス幅が0.2nsのパルスレーザ光（第３のレーザ光、第４のレーザ光）とされる。これらの光は、干渉フィルタ６によって分離され、第４のレーザ光は、モニタ部７に導かれ、光電変換されてその大きさが検出される。ＤＣバイアス電圧制御部８は、モニタ部７で検出された第４のレーザ光の出力が最小となるように、ＥＯＭ４に与えるバイアス電圧を制御する。これにより、ＥＯＭのバイアスは一定かつ最小値に保たれる。【選択図】  図１
2007067307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のレーザ発振部からの第１の波長を有する第１の光を、ＥＯＭにより第１のパルス光とするレーザ光源であって、
前記第１の光に前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２の光を合成して前記ＥＯＭに入射し、前記ＥＯＭからの出力光を前記第１のパルス光と前記第２の波長を有する第２のパルス光とに分離し、前記第２のパルス光のパルス間の出力、或は前記第２のパルス光部分も含めた平均出力が最小となるように前記ＥＯＭに印加するバイアス電圧を制御することを特徴とするレーザ光源制御方法。
【請求項２】
前記第１の光がパルス光であり、前記第２の光が連続光であることを特徴とする請求項１記載のレーザ光源制御方法。
【請求項３】
第１の波長を有する第１の光を発振する第１のレーザ発振部と、
前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２の光を発振する第２のレーザ発振部と、
前記第１の光と前記第２の光とを混合する光混合装置と、
前記光混合装置からの光を変調するＥＯＭと、
前記ＥＯＭから出力される第１波長を有する第１のパルス光と前記第２の波長を有する第２のパルス光とを分離する光分離装置と、
前記第２のパルス光のパルス間の出力、或は前記第２のパルス光部分も含めた平均出力が最小となるように前記ＥＯＭにバイアス電圧を印加するバイアス制御装置とを有することを特徴とするレーザ光源。
【請求項４】
前記第１の光がパルス光であり、前記第２の光が連続光であることを特徴とする請求項３記載のレーザ光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光源の調整方法及びレーザ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光を用いて加工や検査を行う加工装置や検査装置の中には、レーザ光源から放出されるレーザ光を光ファイバを用いた増幅器（ＥＤＦＡ）により増幅し、必要に応じて波長変換して使用するものがある。このような装置の例は、例えば、ＷＯ２００４／０８６１２１  Ａ１号公報（特許文献１）に記載されている。
【０００３】
このような装置においては、レーザ光源として、例えばＤＦＢ−ＬＤレーザを使用し、波長1546.9nm、パルス幅１ns、繰り返し周波数１ＭHz、出力２０mＷのレーザ光を出力し、それを、ＥＯＭ（electro-optic modulator）に入力してパルス幅0.2ns程度のパルスとして取り出し、これをＥＤＦＡにより増幅している。このように、ＥＯＭによりパルス幅を短くしているのは、ＤＦＢ−ＬＤを直接変調して0.2ns程度の短パルスを出力するのは困難である上に、仮に発生できてもスペクトル幅が広がってしまうからである。
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ２００４／０８６１２１  Ａ１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＥＯＭでは消光比を最大にするＤＣバイアス電圧が、経時的又は温度変化等によりドリフトする。このバイアス電圧のドリフトは、消光比の悪化を招き、最終的にはＥＤＦＡにより増幅されて使用されるレーザ光のＳＮ比を低下させるという問題ある、これを防ぐ方法として、パルスの波高値を一定に保つ、或はＯＦＦ時の光出力が最小になるようにＤＣバイアス電圧を制御する方法も考えられるが、ＥＯＭによる切り出し前のパルス幅が１ns程度で、切り出し後のパルス幅が0.2nm程度で短く、かつDuty比が非常に小さいパルス列に対してこのような制御を行うのは困難である。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ＥＯＭのバイアス変動を抑えることのできるレーザ光源の調整方法及びレーザ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための第１の手段は、第１のレーザ発振部からの第１の波長を有する第１の光を、ＥＯＭにより第１のパルス光とするレーザ光源であって、
前記第１の光に前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２の光を合成して前記ＥＯＭに入射し、前記ＥＯＭからの出力光を前記第１のパルス光と前記第２の波長を有する第２のパルス光とに分離し、前記第２のパルス光のパルス間の出力、或は前記第２のパルス光部分も含めた平均出力が最小となるように前記ＥＯＭに印加するバイアス電圧を制御することを特徴とするレーザ光源制御方法である。
【０００８】
前記課題を解決するための第２の手段は、前記第１の手段でって前記第１の光がパルス光であり、前記第２の光が連続光であることを特徴とするものである。
【０００９】
前記課題を解決するための第３の手段は、第１の波長を有する第１の光を発振する第１のレーザ発振部と、
前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２の光を発振する第２のレーザ発振部と、
前記第１の光と前記第２の光とを混合する光混合装置と、
前記光混合装置からの光を変調するＥＯＭと、
前記ＥＯＭから出力される第１波長を有する第１のパルス光と前記第２の波長を有する第２のパルス光とを分離する光分離装置と、
前記第２のパルス光のパルス間の出力、或は前記第２のパルス光部分も含めた平均出力が最小となるように前記ＥＯＭにバイアス電圧を印加するバイアス制御装置とを有することを特徴とするレーザ光源である。
【００１０】
前記課題を解決するための第４の手段は、前記第３の手段であって、前記第１の光がパルス光であり、前記第２の光が連続光であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ＥＯＭのバイアス変動を抑えることのできるレーザ光源の調整方法及びレーザ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の１例であるレーザ光源の概要を示す図である。
【００１３】
第１のレーザ発振器１であるＤＦＢ−ＬＤレーザ光源は、波長1546.9nm、パルス幅１ns、繰り返し周波数１ＭHz、出力２０mＷのパルスレーザ光（第１のレーザ光）を放出している。一方、第２のレーザ発振器２であるＤＦＢ−ＬＤレーザ光源は、波長1540nm、出力0.1mＷの連続レーザ光（第２のレーザ光）を放出している。
【００１４】
干渉フィルタ３は、所定の角度を持って入射する波長1546.9nmの光を透過し、波長1540nmの光を反射するようになっているので、図のように、第１のレーザ光の光軸に垂直な方向から少し傾けて配置し、かつ、第２のレーザ光を裏面から、斜め入射させることにより、第１のレーザ光と第２のレーザ光の光軸を合わせて出力光とすることができる。
【００１５】
これらの合成されたレーザ光は、ＥＯＭ４に入り、第１のレーザ光及び第２のレーザ光は、パルス電圧発生回路５からのパルスに同期して、それぞれパルス幅が0.2nsのパルスレーザ光（第３のレーザ光、第４のレーザ光）とされる。
【００１６】
干渉フィルタ６は、所定の角度を持って入射する波長1546.9nmの光を透過し、波長1540nmの光を反射するようになっているので、図のように、第３のレーザ光の光軸に垂直な方向から少し傾けて配置することにより、第３のレーザ光を透過させ、第４のレーザ光を反射させて第４のレーザ光を取り出すことができる。
【００１７】
反射された第４のレーザ光は、モニタ部７に導かれ、光電変換されてその大きさが検出される。ＤＣバイアス電圧制御部８は、モニタ部７で検出された第４のレーザ光のパルス間の出力（以下、単に「モニタ部７での第４のレーザ光のパルス間の出力」という。）が最小となるように、ＥＯＭ４に与えるパルス電圧回路５からのバイアス電圧を制御する。例えば、バイアス電圧を振動させて、モニタ部７での第４のレーザ光のパルス間の出力の変化を入力し、バイアス電圧の振動の一方の端でモニタ部７での第４のレーザ光のパルス間の出力が最小となるようであれば、バイアス電圧をそちらの方向にシフトさせながら振動させ、バイアス電圧の振動の中間でモニタ部７での第４のレーザ光のパルス間の出力が最小となる場合は、モニタ部７での第４のレーザ光のパルス間の出力を最小とするバイアス電圧を中心出力電圧として、バイアス電圧をそれを中心として微小振動させて、モニタ部７での第４のレーザ光のパルス間の出力の出力を観察し、常に、バイアス電圧の振動の中心出力電圧でモニタ部７での第４のレーザ光のパルス間の出力が最小となるように、制御を行う。これにより、ＥＯＭのバイアスは一定かつ最小値に保たれる。
【００１８】
厳密には、第４のレーザ光のパルス間の出力が最小になるように制御することが好ましいが、レーザ光のDuty比が低い場合は、パルス光部分はモニタ部７の平均出力にほとんど影響しないので、モニタ部７の平均出力が最小になるようにＥＯＭに印加するバイアス電圧を制御すればよい。
【００１９】
本実施形態では、ＥＯＭを用いてパルス幅１nsの光からパルス幅0.2nsの光を切り出しているので、パルス間隔で発生する0.8ns分の光では、ＥＯＭのバイアスを精度よく直接検出することは困難である。それに対して、ＥＯＭを用いて連続光からパルス幅0.2nsの光を切り出す場合は、0.8ns分の光を用いたバイアス検出よりもＥＯＭのバイアスを精度よく検出することができる。そのため、本実施形態では、パルス切り出し対象である第１のレーザ光以外にバイアス検出用の連続光を別途ＥＯＭに入射させている。
【００２０】
本実施形態では、第１のレーザ光はパルス光であり、第２のレーザ光は連続光であるが、これに限らず、第２のレーザ光は、第１のレーザ光のパルス光よりもパルス幅が大きければ、パルス光であってもよい。
【００２１】
干渉フィルタ６を通過した第３のレーザ光は、例えば、特許文献１に示すようなＥＤＦＡを使用した増幅部に送られ、増幅されて、波長変換光学系により波長変換された後に使用される。使用方法の例は、特許文献１に記載されており、周知のものであるので説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態の１例であるＥＯＭ光学系の概要を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１…第１のレーザ発振器、２…第２のレーザ発振器、３…干渉フィルタ、４…ＥＯＭ、５…パルス電圧発生回路、６…干渉フィルタ、７…モニタ部、８…ＤＣバイアス電圧制御部
【図１】
2007067307.tif 000003