(57)【要約】【課題】必要とする測定レンジ内で、十分な検出精度をもち、構成が簡単で、調整も不要なパルス幅チェック方法及びパルス幅チェック装置を提供する。【解決手段】フェムト秒オーダのレーザー光を集光手段１にて集光する。集光手段１にて集光されたレーザー光を、非線形光学媒質２を有するＳＣ光発生手段３に照射する。フィルター手段４にて、非線形光学媒質２から出光したレーザー光の変調光のみ透過させる。光センサ５にて、フィルター手段４を透過した変調光の光量から光強度を検出する。【選択図】図１
2009008419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非線形光学媒質にフェムト秒オーダのレーザー光を通過させて、自己位相変調を誘起させ、その通過前と通過後の光強度を検出することを特徴とするパルス幅チェック方法。
【請求項２】
フェムト秒オーダのレーザー光を集光する集光手段と、集光手段にて集光されたレーザー光に対して自己位相変調を誘起させる非線形光学媒質を有するＳＣ光発生手段と、非線形光学媒質から出光したレーザー光の変調光のみ透過させるフィルター手段と、フィルター手段を透過した変調光の光量を採取して光強度を検出する光センサとを備えたことを特徴とするパルス幅チェック装置。
【請求項３】
集光手段とＳＣ光発生手段とフィルター手段とで一つのユニット体を構成し、ユニット体が装置光軸上に配置される第１状態と、ユニット体が装置光軸から外れる第２状態との変位を可能としたことを特徴とする請求項２に記載のパルス幅チェック装置。
【請求項４】
非線形光学媒質に水を用いたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のパルス幅チェック装置。
【請求項５】
光センサにＣＣＤカメラを用いたことを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれかに記載のパルス幅チェック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルス幅チェック方法及びパルス幅チェック装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フェムト秒オーダのレーザーパルス幅を測定する手段には、相関法と干渉法とがある。相関法は、図１０の概念図に示すように、測定される光パルス自身を光分岐素子（ビームスプリッタ等）により２分割して、一方の分割されたビームを光路長を制御できる光学系を介して、再びもう一方の光と光学相関素子（例えばＳＨＧ結晶等）において重ね合わせる。この相関素子が、それぞれのビームの重ね合わせの状態に依存した応答をする。そのため、光路長を逐次変えることで、光ビームの重なりのタイミングを変えて相関の度合いを計測することができる。そこから光パルスの相関関数を求めるものである。
【０００３】
相関法には自己相関法（ＳＨＧ自己相関法）がある（特許文献１及び特許文献２）。ＳＨＧ自己相関法は、ビームスプリッタで２分したレーザーの片方をステージで光路長調整を行い、ＳＨＧ結晶上で同位置・同時刻に集光し、その発光光量をＣＣＤ等の光電変換素子で捕らえる。そして、オシロスコープ等にてパルス遅延時間とＳＨＧ発光信号形態（位相、信号幅）の相関からパルス幅を算出するものである。
【０００４】
また、干渉法は、図１１に示すように、例えば光ビームが二つ並んだスリット１０１、１０２を通過すると、その出力側に配置したスクリーン１０３上に明暗の干渉縞があらわれるヤングの干渉計を用いることができる。出力位置から２つのスリット１０１、１０２までの距離の差ｒ１−ｒ２が、入射した光の波長の整数倍の時に明線が現れる。この干渉計に光パルスを入射した場合、ｒ１−ｒ２が光パルスの時間幅を空間距離に直した値を超えると、干渉縞が徐々に見えなくなる。その干渉縞が消える距離から光パルスの幅を求めるものである。
【特許文献１】特開平５−９９７４０号公報
【特許文献２】特開平７−２７０２４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
相関法であっても干渉法であっても、複雑な光学系を必要とし、装置の小型化・軽量化が難しく、しかもコスト高となっていた。特に、ＳＨＧ自己相関法においては、ＳＨＧ結晶上に同位置・同時刻に集光する光軸調整が煩わしいものとなっていた。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みて、必要とする測定レンジ内で、十分な検出精度をもち、構成が簡単で、調整も不要なパルス幅チェック方法及びパルス幅チェック装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のパルス幅チェック方法は、非線形光学媒質にフェムト秒オーダのレーザー光を通過させて、自己位相変調を誘起させ、その通過前と通過後の光強度を検出するものである。
【０００８】
強いレーザー光が媒質中を伝播すると光カー効果（非線形屈折率）により、媒質の屈折率は光強度の関数になる。一般の透明媒質では、光強度が高くなると屈折率も高くなる。光の位相速度は屈折率の関数であるので、光強度の高い部分では伝播する光のそのものの位相速度が遅れる。空間的に強度分布があれば、光強度の強い部分に向かってビームは収束する。一方、フェムト秒レーザーのように時間方向に強い光強度の変化がある場合、位相速度はパルスのピーク付近で遅れる。パルスの立ち上がり部分の波長は長くなり、後半の波長は短くなる。この結果、パルスのスペクトルは拡がる。すなわち、フェムト秒レーザー等の光パルスを非線形光学媒質に入射することにより、スーパーコンティニューム（ＳＣ）光と呼ばれるスペクトルが拡散した光を発生することができる。
【０００９】
このため、本発明のパルス幅チェック方法によれば、フェムト秒オーダのレーザー光を非線形光学媒質に通過（透過）させることにより、レーザー光から可視光域全体にスペクトルが広がった白色光パルスを作ることができる。また、パルス幅が狭いほど光強度が上がる。このため、非線形光学媒質の通過前と通過後では光強度が相違する。そこで、通過前と通過後とで光強度を検出することによって、パルス幅をチェックすることができる。
【００１０】
本発明のパルス幅チェック装置は、フェムト秒オーダのレーザー光を集光する集光手段と、集光手段にて集光されたレーザー光に対して自己位相変調を誘起させる非線形光学媒質を有するＳＣ光発生手段と、非線形光学媒質から出光したレーザー光の変調光のみ透過させるフィルター手段と、フィルター手段を透過した変調光の光量を採取して光強度を検出する光センサとを備えたものである。
【００１１】
集光手段にて集光させてレーザー光を非線形光学媒質に入光させることによって、レーザー光から可視光域全体にスペクトルが広がった白色光パルスを作ることができる。非線形光学媒質から出光したレーザー光は、フィルター手段を透過して、光センサに入光する。この光センサでは変調光の光量を採取して光強度を検出する。すなわち、光センサでは非線形光学媒質を通過した後のレーザー光の光強度を検出することができる。
【００１２】
集光手段とＳＣ光発生手段とフィルター手段とで一つのユニット体を構成し、ユニット体が装置光軸上に配置される第１状態と、ユニット体が装置光軸から外れる第２状態との変位を可能とするのが好ましい。
【００１３】
ユニット体を第１状態とすれば、集光手段とＳＣ光発生手段とフィルター手段が装置光軸上に配置される。この状態では、レーザー発振器からのレーザー光が、集光手段と非線形光学媒質とフィルター手段とを介して光センサに入光する。すなわち、非線形光学媒質によって光強度が増し、この光強度を光センサにて検出することができる。
【００１４】
また、ユニット体を第２状態とすれば、集光手段とＳＣ光発生手段とフィルター手段が装置光軸上から外れる。この状態では、レーザー発振器からのレーザー光が、集光手段と非線形光学媒質とフィルター手段とを介することなく、光センサに入光する。すなわち、レーザー発振器からのレーザー光の光強度を光センサにて検出することができる。
【００１５】
ユニット体を第２状態とすれば、レーザー発振器からのレーザー光の光路のチェックが可能となる。
【００１６】
非線形光学媒質に水を用いることができ、光センサにＣＣＤカメラを用いたりすることができる。ここでＣＣＤは、撮影対象物から発した光をレンズなどの光学系によって撮像素子の受光平面に結像させ、その像の光による明暗を電荷の量に光電変換し、それを順次読み出して電気信号に変換する撮像デバイスである。固体撮像素子においては、1枚のシリコン基板上に形成された多数の受光素子の並びで光電変換を行う。受光素子に光を照射すると光エネルギーによって電荷を発生する。この電荷をＣＣＤ素子によって外部に転送するのが主な動作である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のパルス幅チェック方法では、非線形光学媒質の通過前と通過後とで光強度を検出することによって、パルス幅をチェックすることができる。すなわち、複雑な光学系を使用することなく、低コストでパルス幅をチェックすることができる。
【００１８】
本発明のパルス幅チェック装置では、光センサでは非線形光学媒質を通過した後のレーザー光の光強度を検出することができる。このため、非線形光学媒質を通過した後のレーザー光の光強度と非線形光学媒質を通過する前のレーザー光の光強度を比較することよって、パルス幅をチェックすることができる。すなわち、この装置は、パルス幅を正確に測定するのではなく、そのレーザー光のパルス幅をチェックするものであって、装置として複雑な光学系を必要とせず、各機器の調整も簡単に行うことができる。このため、装置の低コスト化及び作業性の向上を図ることができる。すなわち、本発明では、必要とする測定レンジ内で、十分な検出精度をもつものであり、しかも、構成が簡単で、調整も不要となる利点がある。
【００１９】
ユニット体を第２状態とすれば、レーザー発振器からのレーザー光の光路のチェックが可能となる。このため、レーザー光のパルス幅のチェックを安定して確実に行うことがでできる。
【００２０】
特に、非線形光学媒質に水を用いることによって、一層の低コスト化を図るとともに、スーパーコンティニューム（ＳＣ光）と呼ばれるスペクトルが拡散した光を安定して発生させることができる。また、センサにＣＣＤカメラを用いたりすることができる。ＣＣＤは、他の撮像素子に比べて相対的に感度が高く、ノイズが少ないという特徴を持ち、安定した光強度の検出が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下本発明の実施の形態を図１〜図９に基づいて説明する。
【００２２】
図１は本発明に係るパルス幅チェック装置の簡略構成図を示す。このパルス幅チェック装置は、フェムト秒オーダのレーザー光を集光する集光手段１と、集光手段１にて集光されたレーザー光に対して自己位相変調を誘起させる非線形光学媒質２を有するＳＣ光発生手段３と、非線形光学媒質２から出光したレーザー光の変調光のみ透過させるフィルター手段４と、フィルター手段４を透過した変調光の光量を採取して光強度を検出する光センサ５を備える。
【００２３】
集光手段１は、図２と図３に示すように、フェムト秒オーダのレーザー光（フェムト秒レーザー光）を集光する集光レンズ６を有するものである。また、ＳＣ光発生手段３は、ガラスケース７と、このガラスケース７に収納される非線形光学媒質２しての水とを備え、レーザー光が通過（透過）することによって、ＳＣ光が発生する。ここで、ＳＣ光とは、紫外線から近赤外線にまで拡がる強い超高速広帯域「白色光」である。フィルター手段４は、ＳＣ光発生手段３にて発生したＳＣ光が透過するバンドパスフィルター８を有するものである。集光レンズとは、光学系で、視野光線を集め、これらの集めた光線を光の損失なく次の光学素子に曲げて進ませるのに用いる凸、もしくは正のレンズを言い、視野レンズとも言い、この場合、レーザー光の強度を高めるために用いている。バンドパスフィルターとは、ある波長、または波長帯の光を透過させ、その短波長側、および長波長側の光を反射させるフィルターであり、この場合、広がったレーザー孔にある範囲のものをセンサ５に入光させるために用いている。
【００２４】
自己位相変調の原理について図８を使用して説明する。すなわち、パルス光の中心では光カー効果により屈折率が高くなる。このため、光パルス中心付近では光の速度が遅れる。この結果、パルス前半の波長は長くなり、後半は短くなる。フェムト秒パルスを用いると、レーザー光から可視域全体にスペクトルが広がった白色光パルスを作ることができる。ここで、光カー効果とは、光の強度に依存して屈折率が変わる非線形の屈折率現象をいう。
【００２５】
図９に示すように、非線形光学媒質の通過前と通過後では光強度が相違することがわかる。また、パルス幅が狭いほど非線形光学媒質の通過後の強度が上がることがわかる。すなわち、パルス幅（τ）が２３０ｆｓ、２６０ｆｓ、２９０ｆｓについて調べた。図９は、非線形光学媒質の通過前の強度を０とした場合の非線形光学媒質の通過後における強度を示している。
【００２６】
実施形態においては、集光手段１とＳＣ光発生手段３とフィルター手段４とが一体化されたユニット体Ｕを構成する。すなわち、集光手段１の集光レンズ６が枠体１０に保持され、フィルター手段４のバンドパスフィルター８が枠体１１に保持され、各枠体１０、１１間にＳＣ光発生手段３のガラスケース７が挟持され、枠体１０とガラスケース７と枠体１１とが一体化される。
【００２７】
集光レンズ６を保持している枠体１０には揺動アーム１２が連結されている。揺動アーム１２は、図４に示すように、基枠１３と、この基枠１３の先端に連結される直交枠１４と、直交枠１４と枠体１０とを連結する連結体１５とを備える。また、基枠１３が支持構造体１６に連結されている。
【００２８】
支持構造体１６は、図２と図３に示すように、載置面Ｓから立設される一対の脚体１７、１８と、脚体１７、１８に支持される丸棒または円筒体からなるロッド部材１９とを備える。図４に示すように、基枠１３に貫通孔２０が設けられ、この貫通孔２０にロッド部材１９が挿通されている。この場合、ロッド部材１９に対して基枠１３、延いては揺動アーム１２を揺動させることができる。
【００２９】
基枠１３はロッド部材１９に配置される一対の位置規制体２１，２２の間に配置される。位置規制体２１はリング体からなり、図４に示すように、その貫通孔２３にはロッド部材１９が挿通される。なお、貫通孔２３にスリット２４が連設され、位置規制体２１に付設される調整用ボルト部材２５（図２参照）を螺進退させることによって、貫通孔２３の孔径を変位させることができる。これによって、位置規制体２１のロッド部材１９上の位置を変更することができる。
【００３０】
また、位置規制体２２は、図６に示すように、貫通孔２７が形成されたブロック体からなり、この貫通孔２７にはスリット２８が連設されるとともに、この位置規制体２２にはスリット２８のスリット幅を調整する調整部材３０が付設されている。スリット２８は、位置規制体２２の一方の短辺面２２ａに開口し、スリット２８よりも下方側にねじ孔３１が形成されるとともに、スリット２８よりも上方側に貫孔３３が形成されている。また、調整部材３０はねじ部材３２からなり、このねじ軸部３２ａが貫孔３３に挿通された状態で、ねじ孔３１に螺合する。
【００３１】
このため、ねじ部材３２を螺進することによって、スリット２８の間隔が狭くなって、貫通孔２７が縮径し、ロッド部材１９に位置規制体２２を固定することができる。また、ねじ部材２６を螺退させることによって、スリット２８の間隔が広くなって、貫通孔２０が拡径し、位置規制体２２のロッド部材１９に対する位置を変位させることができる。
【００３２】
ところで、基枠１３には揺動アーム１２の揺動量を規制する規制部材としてのピン３５が設けられている。すなわち、位置規制体２２には、図６に示すように、円弧状の孔部３６が設けられ、孔部３６に基枠１３の前記ピン３５が嵌入している。また、位置規制体２２には、一対のねじ部材３７，３８が螺合されている。
【００３３】
このため、基枠１３の水平状態でピン３５が下方のねじ部材３７に当接して、この水平状態が維持される。そして、この水平状態から図４の仮想線で示すように、揺動アーム１２を矢印Ａの方向にロッド部材１９中心に揺動させれば、ピン３５が図６の仮想線で示すように、上方のねじ部材３８に当接して、この矢印Ａの方向の揺動が規制される。
【００３４】
揺動アーム１２の基枠１３が水平状態に維持された状態では、集光手段１とＳＣ光発生手段３とフィルター手段４とのユニット体Ｕが、装置光軸Ｌ上に配置される状態（第１状態）となる。すなわち、図示省略のレーザー発振器からのレーザー光が装置光軸Ｌに沿って、光センサ５であるＣＣＤカメラ３９に入光するものであって、レーザー光が、集光手段１とＳＣ光発生手段３とフィルター手段４を通過して、ＣＣＤカメラ３９に入光する。また、この状態から図４の仮想線に示すように、揺動アーム１２を揺動させれば、装置光軸Ｌ上からユニット体Ｕが外れる状態（第２状態）となる。なお、この第２状態としては、レーザー発振器からのレーザー光が集光手段１とＳＣ光発生手段３とフィルター手段４を通過せずに、ＣＣＤカメラ３９に入光する状態であればよく、ユニット体Ｕの傾斜角度としては任意に設定できる。
【００３５】
この装置はパワーメータ４０を備える。パワーメータ４０は、光検出面（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像面からなる）を備えており、該光検出面に略平行光束状態で入射した光ビームの強度を測定する。
【００３６】
このパワーメータ４０も、前記支持構造体１６に揺動アーム４１を介して支持される。揺動アーム４１は、図５に示すように、支持構造体１６のロッド部材１９に嵌合する貫通孔４２を有する基枠４３と、この基枠４３に付設される保持ロッド４４とを備える。このため、揺動アーム４１は、図５の実線に示すように基枠４３が鉛直状態となる状態と、図５の仮想線に示すように基枠４３が傾斜状態となる状態とに変位することができる。
【００３７】
保持ロッド４４は基枠４３に設けられた貫通孔８０に挿通され、パワーメータ４０の装置光軸Ｌと直交する方向の位置調整を可能としている。すなわち、貫通孔８０のパワーメータ４０側の開口端面に固定用ブロック片８１が固着され、固定用ブロック片８１には、貫通孔８０と連続する貫孔８１ａが設けられるとともに、止めねじ８２が螺着されている。このため、貫通孔８０及び貫孔８１ａに保持ロッド４４を挿通して、止めねじ８２を螺進することによって、止めねじ８２の先端面を保持ロッド４４に押圧することによって、保持ロッド４４を基枠４３に固定することができる。したがって、保持ロッド４４の基枠４３に対する位置を決定し、その位置で、止めねじ８２を螺進させることによって、その位置に保持ロッド４４を固定することができる。
【００３８】
基枠４３はロッド部材１９に配置される一対の位置規制体４５，４６の間に配置される。位置規制体４５はリング体からなり、図５に示すように、その貫通孔４７にはロッド部材１９が挿通される。なお、貫通孔４７にスリット４８が連設され、位置規制体４５に付設される調整用ボルト部材４９を螺進退させることによって、貫通孔４７の孔径を変位させることができる。これによって、位置規制体４５のロッド部材１９上の位置を変更することができる。
【００３９】
また、位置規制体４６は、図７に示すように、貫通孔５０が形成されたブロック体からなり、この貫通孔５０にはスリット５１が連設されるとともに、この位置規制体４６にはスリット５１のスリット幅を調整する調整部材５２が付設されている。スリット５１は、位置規制体４６の一方の短辺面４６ａに開口し、スリット５１よりもパワーメータ４０側にねじ孔５３が形成されるとともに、スリット５１よりも反パワーメータ側に貫孔５４が形成されている。また、調整部材５２はねじ部材５５からなり、このねじ軸部５５ａが貫孔５４に挿通された状態で、ねじ孔５３に螺合する。
【００４０】
このため、ねじ部材５５を螺進することによって、スリット５１の間隔が狭くなって、貫通孔５０が縮径し、ロッド部材１９に位置規制体４６を固定することができる。また、ねじ部材５５を螺退させることによって、スリット５１の間隔が広くなって、貫通孔５０が拡径し、位置規制体４６のロッド部材１９に対する位置を変位させることができる。
【００４１】
ところで、基枠４３には揺動アーム４１の揺動量を規制する規制部材としてのピン５６が設けられている。すなわち、位置規制体４６には、図７に示すように、円弧状の孔部５７が設けられ、孔部５７に基枠４３の前記ピン５６が嵌入している。また、位置規制体４６には、一対のねじ部材５８，５９が螺合されている。
【００４２】
このため、基枠４３の鉛直状態でピン５６がパワーメータ側のねじ部材５８に当接して、この鉛直状態が維持される。そして、この鉛直状態から図５の仮想線で示すように、揺動アーム４１を矢印Ｂの方向にロッド部材１９中心に揺動させれば、ピン５６が図７の仮想線で示すように、反パワーメータ側のねじ部材５９に当接して、この矢印Ｂの方向の揺動が規制される。
【００４３】
このため、揺動アーム４１の基枠４３が鉛直状態に維持された状態では、パワーメータ４０が、装置光軸Ｌ上に配置される状態（第１状態）となる。また、この状態から図５の仮想線で示すように揺動させれば、パワーメータ４０が装置光軸Ｌ上から外れる。
【００４４】
また、ＣＣＤカメラ３９は、図２と図３に示すように、支持体６０にて支持されている。支持体６０は、載置面Ｓに固定される基台６１と、この基台６１から立設される立上壁６２と、この立上壁６２に装置光軸Ｌ方向に調整可能にＣＣＤカメラ３９を保持する保持片６３とを備える。
【００４５】
保持片６３には装置光軸Ｌ方向と平行方向の上下一対の長孔６４，６５が設けられ、長孔６４，６５を介してねじ部材６６が立上壁６２に螺着される。このため、ねじ部材６６を螺退させることによって、保持片６３を装置光軸Ｌ方向に沿って移動させることができる。このため、保持片６３に位置を調整して、ねじ部材６６を螺進させることによって、保持片６３をその位置に固定することができる。
【００４６】
ＣＣＤカメラ３９とユニット体Ｕとの間に拡散板６８が配置されている。拡散板６８は拡散板保持枠６９に保持され、この拡散板保持枠６９が載置面Ｓから立設される脚部材７０に支持されている。脚部材７０は、基台７１と、基台７１から立設される支柱７２とを備える。基台７１は、載置面Ｓに固定される基盤部７１ａと、この基盤部７１ａに立設される立上部７１ｂとからなり、上方に開口した孔部７１ｃが設けられ、この孔部７１ｃに支柱７２の下部が嵌入されている。脚部材７０には支柱７２を固定するためのねじ部材７３が螺着される。この場合、前記拡散板６８は、強い光を減光および散光させ、感度の高い測定器（実施形態ではＣＣＤカメラ３９）の損傷防止や各種結像防止に使用される光学素子である。なお、拡散板には、研磨剤により基板片面を擦りガラス（砂面）にすることで、つや消し効果を利用したフロスト型の拡散板と、ガラス内に乳白色の光拡散物質を分散することで拡散特性を利用したオパールガラスの拡散板等がある。
【００４７】
また、支柱７２の上端にはねじ軸部７４が設けられ、このねじ軸部７４を拡散板保持枠６９のねじ孔に螺合させることによって、拡散板保持枠６９を脚部材７０に立設固定することができる。
【００４８】
次に、このパルス幅チェック装置を使用したパルス幅チェック方法を説明する。まず、ユニット体Ｕを図４の仮想線で示すように、装置光軸Ｌから外した第２状態とする。パワーメータ４０を図５の実線で示すように、装置光軸Ｌ上に配置する。この状態で、図示省略のレーザー発振器からレーザー光をパワーメータ４０に向けて照射することによって、このレーザー光のレーザーパワーを測定することができる。
【００４９】
次に、パワーメータ４０を図５の仮想線で示すように、装置光軸Ｌから外した状態とし、この状態で、レーザー発振器からレーザー光を光センサ５であるＣＣＤカメラ３９に照射する。そして、ＣＣＤカメラ３９に入光したレーザー光の光強度を検出することになる。
【００５０】
次に、ユニット体Ｕを図４の実線で示すように、装置光軸Ｌ上に配置する。この状態で、レーザー発振器からレーザー光をユニット体Ｕに向けて照射する。このため、レーザー光は、まず集光手段１の集光レンズ６に照射され、この集光レンズ６にて集光されたレーザー光がＳＣ光発生手段３に入光する。このＳＣ光発生手段３では、その非線形光学媒質２しての水をレーザー光が透過するので、ＳＣ光（紫外線から近赤外線にまで拡がる強い超高速広帯域「白色光」）を発生させる。
【００５１】
このＳＣ光はフィルター手段４を透過する。このフィルター手段４では変調光のみが透過する。そして、フィルター手段４を透過した変調光が拡散板６８を介して光センサ５であるＣＣＤカメラ３９に入光する。これによって、ＣＣＤカメラ３９に入光した光の光強度を検出することになる。
【００５２】
このように、光センサ５では非線形光学媒質２を通過しないレーザー光の光強度(通過前の光強度)と非線形光学媒質２を通過した後(通過後)のレーザー光の光強度とを検出することができる。この際、ＣＣＤカメラ３９には、マイクロコンピュータ等にて構成される制御手段（算出手段）が接続され、この制御手段にて、非線形光学媒質２を通過した後のレーザー光の光強度と非線形光学媒質を通過する前のレーザー光の光強度を比較することよって、このレーザー光のパルス幅をチェックすることができる。すなわち、この装置は、パルス幅を正確に測定するのではなく、そのレーザー光のパルス幅をチェックするものであって、装置として複雑な光学系を必要とせず、各機器の調整も簡単に行うことができる。このため、装置の低コスト化及び作業性の向上を図ることができる。
【００５３】
ユニット体Ｕを第２状態とすれば、レーザー発振器からのレーザー光の光路のチェックが可能となる。このため、レーザー光のパルス幅のチェックを安定して確実に行うことがでできる。
【００５４】
非線形光学媒質２に水を用いることによって、一層の低コスト化を図るとともに、スーパーコンティニューム（ＳＣ光）と呼ばれるスペクトルが拡散した光を安定して発生させることができる。また、ＣＣＤは、他の撮像素子に比べて相対的に感度が高く、ノイズが少ないという特徴を持ち、安定した光強度の検出が可能となる。
【００５５】
すなわち、本発明では、必要とする測定レンジ内で、十分な検出精度をもつものであり、しかも、構成が簡単で、調整も不要となる利点がある。
【００５６】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、非線形光学媒質としては、水以外に、ガラス、四塩化炭素等の他の透明物質にて構成でき、液体であっても固体であってもよい。液体であれば、本実施形態のようにガラスケースに収容すればよく、固体であれば、集光手段１とフィルター手段４との間に直接に挟持されるようにすればよい。
【００５７】
前記実施形態では、集光手段１とＳＣ光発生手段３とフィルター手段４とで一つのユニット体Ｕを構成し、このユニット体Ｕの一体の揺動を可能としているが、各手段が独立して、第１状態(装置光軸Ｌ上に配置される状態)と第２状態（装置光軸Ｌ上に配置されない状態）とに変位できるものであってもよい。また、揺動によって、第１状態と第２状態とに変位させるのではなく、ユニット体Ｕ全体、または各手段（集光手段１、ＳＣ光発生手段３、及びフィルター手段４）毎に装置に対して着脱することによって、第１状態と第２状態とに変位させるものであってもよい。光センサ４として、ＣＣＤカメラ３９に限るものではなく、フォトダイオード等の他の光センサであってもよい。また、前記実施形態においては、ユニット体ＵとＣＣＤカメラ３９との間に拡散板６８を配置したが、このような拡散板６８を省略してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態を示すパルス幅チェック装置の簡略構成図である。
【図２】前記パルス幅チェック装置の平面図である。
【図３】前記パルス幅チェック装置の背面図である。
【図４】前記パルス幅チェック装置のユニット体の側面図である。
【図５】前記パルス幅チェック装置のパワーメータの側面図である。
【図６】前記ユニット体の揺動アームの要部側面図である。
【図７】パワーメータの揺動アームの要部側面図である。
【図８】自己位相変調の原理説明用の波形図である。
【図９】非線形光学媒質通過後の光強度を示すグラフ図である。
【図１０】相関法によるレーザーパルス幅を測定する手段の概念図である。
【図１１】干渉法にレーザーパルス幅を測定する手段の概念図である。
【符号の説明】
【００５９】
１      集光手段
２      非線形光学媒質
３      ＳＣ光発生手段
４      フィルター手段
５      光センサ
３９    ＣＣＤカメラ
Ｕ      ユニット体
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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