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JP3462262B2 - Laser beam incident monitor - Google Patents

Laser beam incident monitor

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Publication number
JP3462262B2
JP3462262B2 JP09953194A JP9953194A JP3462262B2 JP 3462262 B2 JP3462262 B2 JP 3462262B2 JP 09953194 A JP09953194 A JP 09953194A JP 9953194 A JP9953194 A JP 9953194A JP 3462262 B2 JP3462262 B2 JP 3462262B2
Authority
JP
Japan
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light
optical
optical fiber
monitor
face
Prior art date
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JP09953194A
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Japanese (ja)
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Inventor
武史 佐竹
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Mitsubishi Cable Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Cable Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Cable Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Cable Industries Ltd
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Publication of JPH07306091A publication Critical patent/JPH07306091A/en
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  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、YAGレーザ等のよう
なレーザ光源からの非可視波長域にある出力光が光ファ
イバ端面に入射する位置をモニタするための装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for monitoring the position of output light in the invisible wavelength range from a laser light source such as a YAG laser, which is incident on the end face of an optical fiber.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、YAGレーザ、エキシマレー
ザ、ヨウ素レーザなどのレーザ光源からの出力光は、非
可視波長域にあるために目視できないが、半導体レーザ
に比べて極めて強い光を出すことが可能であり、金属な
どの切断、穴あけ等の精密加工、溶接等に使用される。
2. Description of the Related Art Generally, output light from a laser light source such as a YAG laser, an excimer laser, and an iodine laser is invisible because it is in a non-visible wavelength range, but it is possible to emit extremely strong light as compared with a semiconductor laser. It is used for cutting metal, precision machining such as drilling, and welding.

【0003】ところで、このようなYAGレーザ等のレ
ーザ光源からの出力光をファイバを介して加工現場等に
まで導くためには、出力光を集光して精度良く光ファイ
バのコア内に入射させることが不可欠である。
By the way, in order to guide the output light from the laser light source such as the YAG laser to the processing site through the fiber, the output light is condensed and made to enter the core of the optical fiber with high accuracy. Is essential.

【0004】すなわち、レーザ光源からの出力光を集光
するためには、通常、集光レンズが使用されるが、この
集光レンズの光軸と光ファイバの光軸とが互いにずれて
いると、出力光が光ファイバのコア内に効率良く入射さ
れないために、出力光が熱に変わって光ファイバ端面が
破壊されたり、加工や溶接等を行う上での所期の光強度
が得られない等の不都合を生じる。
That is, a condenser lens is usually used for condensing the output light from the laser light source, but if the optical axis of this condenser lens and the optical axis of the optical fiber are deviated from each other. Since the output light is not efficiently incident on the core of the optical fiber, the output light is converted into heat and the end face of the optical fiber is destroyed, or the desired light intensity for processing or welding cannot be obtained. And other inconveniences.

【0005】したがって、YAGレーザ等のレーザ光源
からの出力光が精度良く光ファイバのコア内に入射して
いるか否かをモニタすることが必要となる。
Therefore, it is necessary to accurately monitor whether or not the output light from the laser light source such as the YAG laser is incident on the core of the optical fiber.

【0006】従来、レーザ光源からの出力光が光ファイ
バ端面へ入射する位置をモニタするためには、次のよう
にして行われている。
Conventionally, in order to monitor the position where the output light from the laser light source is incident on the end face of the optical fiber, the following procedure is performed.

【0007】図5に示すように、レーザ光源からの出力
光aを集光レンズbで集光して光ファイバcの一端に入射
し、光ファイバcの他端側から出射された出力光を感光
紙dで受けて、この感光紙dを感光させる。そして、その
感光したパターンを観察することで、集光レンズbと光
ファイバcの両光軸が一致しているか否かを判断する。
すなわち、両者b,c光軸が一致していないと、感光紙d
が十分に感光しなかったり、パターンが二重写しになっ
たりするので、これでもって光軸の一致、不一致を判断
する。
As shown in FIG. 5, the output light a from the laser light source is condensed by the condenser lens b, is incident on one end of the optical fiber c, and is output from the other end of the optical fiber c. The photosensitive paper d is received and the photosensitive paper d is exposed. Then, by observing the exposed pattern, it is determined whether or not both optical axes of the condenser lens b and the optical fiber c are coincident with each other.
That is, if the optical axes of both b and c do not match, the photosensitive paper d
May not be fully exposed, or the pattern may be duplicated, so this is used to judge whether the optical axes match or do not match.

【0008】しかしながら、このように、感光紙dを用
いる方法では、光ファイバc端面における出力光aの入射
状態を直接観察するものではなくて、光ファイバcから
出射後のパターンを観察するものであるから、集光レン
ズbと光ファイバcの両光軸が現実に一致しているか否か
の客観的な判断が難しく、正確な判断を行うには熟練を
要する。しかも、感光紙dをセットしたり取り外したり
することが必要で手間がかかる等の不具合がある。
However, as described above, in the method using the photosensitive paper d, the incident state of the output light a on the end face of the optical fiber c is not directly observed, but the pattern after being emitted from the optical fiber c is observed. Therefore, it is difficult to objectively judge whether or not the optical axes of the condenser lens b and the optical fiber c are actually coincident with each other, and skill is required to make an accurate judgment. In addition, it is necessary to set and remove the photosensitive paper d, which is troublesome.

【0009】そこで、従来技術では、図6に示すよう
に、たとえば、非可視波長域のYAGレーザ(波長:1
064nm)に対しては、可視波長域にありかつ指向性が
優れる、たとえばHe−Neレーザ(波長:632.8nm)
をモニタ光として使用するとともに、波長選択ミラー
m、集光レンズc、および接眼レンズeを組み合わせた光
学系kを設け、光ファイバc端面におけるYAGレーザ光
の入射状態を、模擬的にモニタ光によって観察できるよ
うにしたものがある。
Therefore, in the prior art, as shown in FIG. 6, for example, a YAG laser (wavelength: 1
064 nm), which is in the visible wavelength range and has excellent directivity, for example, a He-Ne laser (wavelength: 632.8 nm)
Is used as a monitor light and a wavelength selection mirror
There is an optical system k in which m, a condenser lens c, and an eyepiece lens e are combined so that the incident state of the YAG laser light on the end face of the optical fiber c can be simulated and observed by monitor light.

【0010】すなわち、上記の波長選択ミラーmは、た
とえば、He−Neレーザ光の一部のみを反射し残りを透
過するとともに、YAGレーザ光は全反射する波長選択
性を有するものであって、この波長選択ミラーmに対す
るYAGレーザの光軸に一致させてHe-Neレーザ光を
照射する。
That is, the above-mentioned wavelength selection mirror m has a wavelength selectivity such that, for example, only a part of the He-Ne laser light is reflected and the rest is transmitted, and the YAG laser light is totally reflected. He-Ne laser light is applied to the wavelength selection mirror m so as to match the optical axis of the YAG laser.

【0011】すると、このHe-Neレーザ光の大部分は
そのまま波長選択ミラーmを透過するが、一部は反射さ
れて、集光レンズbで集光された後、光ファイバc端面に
照射される。そして、光ファイバcの端面に照射された
He-Neレーザ光の一部は、この端面で反射された後、
集光レンズbを通って再び波長選択ミラーmに向かうが、
その光の大部分は、このミラーmを透過して接眼レンズe
で集光される。
Then, most of the He-Ne laser light passes through the wavelength selection mirror m as it is, but a part of the He-Ne laser light is reflected and condensed by the condenser lens b, and then irradiated on the end face of the optical fiber c. It Then, after a part of the He-Ne laser light applied to the end face of the optical fiber c is reflected by this end face,
It goes through the condenser lens b to the wavelength selection mirror m again,
Most of the light passes through this mirror m and the eyepiece lens e
Is collected at.

【0012】そこで、観察者gが安全眼鏡hをかけた状態
で、接眼レンズeを通して見られる光ファイバc端面にお
けるHe-Neレーザ光の照射パターンの位置および形状
を直接観察することで、光ファイバc端面における光入
射の良否を判断する。
Therefore, by directly observing the position and shape of the irradiation pattern of the He—Ne laser light on the end face of the optical fiber c seen through the eyepiece e with the observer g wearing safety glasses h, the optical fiber c Determine whether light is incident on the end face.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】図6に示した光学系k
を用いれば、レーザ光源からの出力光(上記の例ではY
AGレーザ光)の光ファイバc端面への入射状態を、模擬
的に可視波長域のモニタ光(上記の例ではHe-Neレーザ
光)を利用して直接観察できるので、図5に示した感光
紙を用いる方法よりも、容易かつ正確に入射状態の良否
の判断を行うことができる。
The optical system k shown in FIG.
Is used, the output light from the laser light source (Y in the above example
The incident state of (AG laser light) on the end face of the optical fiber c can be directly observed by using the monitor light in the visible wavelength range (He-Ne laser light in the above example) in a simulated manner. The quality of the incident state can be determined more easily and more accurately than the method using paper.

【0014】しかしながら、図6の光学系kを用いるの
は、肉眼による直接観察であるから、不注意で安全眼鏡
hをかけ忘れたりすると、目に大変危険である。
However, since the optical system k in FIG. 6 is used for direct observation with the naked eye, the safety glasses are inadvertently inspected.
If you forget to apply h, it will be very dangerous to your eyes.

【0015】そこで、肉眼による直接観察に伴う危険性
を回避するために、接眼レンズeの後方にTVカメラ(図
示省略)を設置し、このTVカメラで光ファイバc端面に
おけるモニタ光の照射パターンを撮像して、間接的に出
力光の光ファイバc端面における入射状態を観察できる
ようにしたものが提案されている。
Therefore, in order to avoid the risk associated with direct observation with the naked eye, a TV camera (not shown) is installed behind the eyepiece lens e, and the TV camera is used to display the irradiation pattern of the monitor light on the end face of the optical fiber c. It has been proposed that the state of incidence of the output light on the end face of the optical fiber c can be indirectly observed by imaging.

【0016】しかしながら、従来のものは、TVカメラ
と光学系kとは別個独立して設けられており、このた
め、装置全体が大型化するだけでなく、取り扱い上も不
便である。
However, in the conventional apparatus, the TV camera and the optical system k are provided separately and independently of each other, which not only makes the entire apparatus large but also is inconvenient in handling.

【0017】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、レーザ光源からの非可視波長域の出力
光の光ファイバ端面への入射状態の良否を、安全性を確
保した上で、容易かつ正確に判断できるのは勿論のこ
と、装置全体が小型、軽量で、極めて容易に取り扱える
ようにすることを課題とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and secures the safety of the incident state of the output light in the invisible wavelength range from the laser light source on the end face of the optical fiber. Therefore, it is an object of the present invention not only to make the determination easily and accurately, but also to make the entire device small and lightweight so that it can be handled very easily.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、次の構成を採る。
The present invention adopts the following constitution in order to solve the above problems.

【0019】すなわち、本発明に係るレーザ光入射モニ
タ装置は、可視波長域のモニタ光の一部のみを反射し残
りを透過するとともに、前記出力光は全反射する波長選
択性を有する波長選択ミラーを備え、この波長選択ミラ
ーの反射光路側には、この波長選択ミラーで反射される
出力光およびモニタ光を光ファイバの端面に集光する集
光レンズが、波長選択ミラーを挟む集光レンズとの対向
位置には、光ファイバの端面で反射して波長選択ミラー
を透過したモニタ光の像を拡大するための拡大レンズお
よびこの拡大レンズを通ったモニタ光の光路を折り返す
光路折返手段がそれぞれ配置され、また、この光路折返
手段から出射されるモニタ光に基づいて光ファイバ端面
でのモニタ光の像を撮像する撮像装置を有し、集光レン
ズの光軸と光ファイバのコアの光軸とが一致するように
調整する光コリメータを備え、かつ、これらが互いに一
体的にケースに取り付けられて構成されている
That is, the laser light incident monitor according to the present invention has a wavelength selective mirror having a wavelength selectivity that reflects only a part of the monitor light in the visible wavelength range and transmits the rest, and totally reflects the output light. On the reflection optical path side of the wavelength selection mirror, a condenser lens for condensing the output light and the monitor light reflected by the wavelength selection mirror on the end face of the optical fiber is a condenser lens sandwiching the wavelength selection mirror. A magnifying lens for magnifying the image of the monitor light reflected by the end face of the optical fiber and transmitted through the wavelength selection mirror, and an optical path returning means for returning the optical path of the monitor light passing through the magnifying lens are respectively arranged at positions facing each other. are, also, an image pickup device for capturing an image of monitor light in the optical fiber end face on the basis of the monitor light emitted from the optical path turn-back means, condenser lens
The optical axis of the lens and the optical axis of the optical fiber core
It is equipped with an optical collimator for adjustment, and these are integrally mounted on the case .

【0020】[0020]

【作用】上記構成において、この波長選択ミラーに対し
て、レーザ光源からの非波長域の出力光の光軸に一致さ
せてモニタ光を照射する。
In the above construction, the wavelength selective mirror is irradiated with the monitor light in conformity with the optical axis of the output light in the non-wavelength range from the laser light source.

【0021】すると、このモニタ光の大部分はそのまま
波長選択ミラーを透過するが、一部は反射されて、集光
レンズで集光された後、光ファイバ端面に照射される。
そして、光ファイバ端面に照射されたモニタ光の一部
は、この端面で反射された後、集光レンズを通って再び
波長選択ミラーに照射されるが、その光の大部分は、こ
のミラーを透過して拡大レンズを通り、さらに光路折返
手段で光路が折り返された後、撮像装置に入射される。
Then, most of this monitor light is transmitted through the wavelength selection mirror as it is, but a part of it is reflected and condensed by the condenser lens, and then is irradiated to the end face of the optical fiber.
Then, a part of the monitor light radiated to the end face of the optical fiber is reflected by this end face and then radiated again to the wavelength selection mirror through the condensing lens, but most of the light is reflected by this mirror. After passing through the magnifying lens, the optical path is folded back by the optical path folding means, the light is incident on the imaging device.

【0022】これにより、光ファイバ端面でのモニタ光
の像が撮像装置で撮像されるので、光ファイバ端面にお
けるモニタ光の照射パターンの位置および形状を観察す
ることで、光ファイバ端面における光入射の良否を判断
することができる。
As a result, the image of the monitor light on the end face of the optical fiber is picked up by the image pickup device. Therefore, by observing the position and shape of the irradiation pattern of the monitor light on the end face of the optical fiber, the light incident on the end face of the optical fiber can be detected. You can judge the quality.

【0023】また、波長選択ミラーを透過したモニタ光
は、光路折返手段で折り返されるため、同じ光路長でも
光学系の実装面積は小さくてすみ、かつ、波長選択ミラ
ー、集光レンズ、拡大レンズ、光路折返手段、撮像装
、光コリメータも互いに一体的にケースに取り付けら
れているから、装置全体が小型化される。
Further, since the monitor light transmitted through the wavelength selection mirror is returned by the optical path returning means, the mounting area of the optical system can be small even with the same optical path length, and the wavelength selection mirror, the condenser lens, the magnifying lens, Since the optical path turning-back means, the image pickup device , and the optical collimator are integrally attached to the case, the entire device can be downsized.

【0024】[0024]

【実施例】図1は本発明の実施例に係るレーザ光入射モ
ニタ装置の一部切欠平面図、図2は同装置の正面図であ
る。なお、本例では、レーザ光源から光ファイバ端面に
対して入射される非可視波長域の出力光がYAGレーザ
光(波長:1064nm)で、可視波長域のモニタ光として
He-Neレーザ光(波長:632.8nm)を使用した場合に
ついて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a partially cutaway plan view of a laser light incident monitor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view of the same. In this example, the output light in the non-visible wavelength range incident on the end face of the optical fiber from the laser light source is the YAG laser light (wavelength: 1064 nm), and the He-Ne laser light (wavelength is the wavelength) as the monitor light in the visible wavelength range. : 632.8 nm) will be described.

【0025】この実施例のレーザ光入射モニタ装置1
は、箱形の一つのケース2内に波長選択ミラー4が設け
られている。
Laser light incidence monitor 1 of this embodiment
Is provided with a wavelength selection mirror 4 in one box-shaped case 2.

【0026】この波長選択ミラー4は、本例では、ガラ
ス基板上にAl23からなる保護層を形成し、その上か
ら屈折率が互いに異なるSiO2、ZrO2等の膜を交互に
多層積層してなる干渉膜フィルタで構成されており、図
3に示すように、可視波長域のHe-Neレーザ光の約9
0%は透過するが、残りの約10%は反射するととも
に、非可視波長域にあるYAGレーザ光は全反射する波
長選択性を有する。
In this example, the wavelength selection mirror 4 has a protective layer made of Al 2 O 3 formed on a glass substrate, and layers of SiO 2 and ZrO 2 having different refractive indexes are alternately laminated on the protective layer. As shown in FIG. 3, it is composed of laminated interference film filters, and as shown in FIG.
Although 0% is transmitted, the remaining about 10% is reflected, and the YAG laser light in the invisible wavelength range has wavelength selectivity of totally reflecting.

【0027】なお、この波長選択ミラー4において、H
e-Neレーザ光のガラス基板と空気との界面での不要な
反射を無くすために、ガラス基板の裏面側に多層干渉膜
等からなる反射防止膜を形成するのが一層好ましい。
In the wavelength selection mirror 4, H
In order to eliminate unnecessary reflection of the e-Ne laser light at the interface between the glass substrate and air, it is more preferable to form an antireflection film such as a multilayer interference film on the back surface side of the glass substrate.

【0028】そして、この波長選択ミラー4は、YAG
レーザ発振器6から出力されるYAGレーザ光の入射光
路に対して45°傾斜して配置されている。
The wavelength selection mirror 4 is made of YAG.
The YAG laser light output from the laser oscillator 6 is arranged at an angle of 45 ° with respect to the incident light path.

【0029】YAGレーザ発振器6を構成するレーザロ
ッド(図示せず)の後方位置には、He-Neレーザ管(図示
せず)が配置されており、これによって、YAGレーザ
光の光軸に一致させてHe-Neレーザ光が出力されるよ
うになっている。
A He-Ne laser tube (not shown) is arranged at a rear position of a laser rod (not shown) which constitutes the YAG laser oscillator 6, whereby the He-Ne laser tube is aligned with the optical axis of the YAG laser light. Then, the He-Ne laser light is output.

【0030】また、波長選択ミラー4の反射光路側に
は、この波長選択ミラー4で反射されるYAGレーザ光
およびHe-Neレーザ光を光ファイバ8の端面に集光す
るための集光レンズ10、およびこの集光レンズ10の
光軸と光ファイバ8のコアの光軸とが一致するように調
整する光コリメータ12が配置されている。
On the reflection optical path side of the wavelength selection mirror 4, a condenser lens 10 for condensing the YAG laser light and the He-Ne laser light reflected by the wavelength selection mirror 4 on the end face of the optical fiber 8. , And an optical collimator 12 for adjusting so that the optical axis of the condenser lens 10 and the optical axis of the core of the optical fiber 8 coincide with each other.

【0031】集光レンズ10は、ケース2に一端部が固
定された筒状のレンズホルダ14内に嵌着されており、
その焦点は、光コリメータ12に取り付けられる光ファ
イバ8の端面に位置するように設定されている。
The condenser lens 10 is fitted in a cylindrical lens holder 14 whose one end is fixed to the case 2,
The focus is set so as to be located on the end face of the optical fiber 8 attached to the optical collimator 12.

【0032】光コリメータ12は、前記レンズホルダ1
4の他端側に取り付けられた中空のレセプタクルホルダ
16を有し、このレセプタクルホルダ16内に、光ファ
イバ8の一端が差し込み嵌合されるレセプタクル18
集光レンズ10の光軸に直交する面内を摺動するように
設けられている。そして、レセプタクルホルダ16の外
周の対向位置には2対の光軸調整ねじ20が螺合され、
この光軸調整ねじ20は、レセプタクルホルダ16を通
って前記レセプタクル18に当接するようになってお
り、光軸調整ねじ20の進退量を加減することでレセプ
タクル18の摺動が規制されて、集光レンズ10の光軸
が光ファイバ8のコアの光軸と一致するように調整され
る。
The optical collimator 12 includes the lens holder 1
4 has a hollow receptacle holder 16 attached to the other end side thereof, and a receptacle 18 into which one end of the optical fiber 8 is inserted and fitted in the receptacle holder 16 is a surface orthogonal to the optical axis of the condenser lens 10. It is provided so as to slide inside. Then, two pairs of optical axis adjusting screws 20 are screwed into opposing positions on the outer periphery of the receptacle holder 16,
The optical axis adjusting screw 20 is adapted to come into contact with the receptacle 18 through the receptacle holder 16. By adjusting the amount of advance / retreat of the optical axis adjusting screw 20, sliding of the receptacle 18 is regulated, and The optical axis of the optical lens 10 is adjusted so as to match the optical axis of the core of the optical fiber 8.

【0033】一方、波長選択ミラー4を挟む集光レンズ
10との対向位置には、光ファイバ8の端面で反射して
波長選択ミラー4を透過したHe−Neレーザの像を拡
大するための拡大レンズ22、およびこの拡大レンズ
を通ったHe−Neレーザの光路を折り返す光路折返
手段24がそれぞれ配置されている。
On the other hand, at a position facing the condensing lens 10 with the wavelength selection mirror 4 sandwiched therebetween, an enlargement for enlarging the image of the He-Ne laser reflected by the end face of the optical fiber 8 and transmitted through the wavelength selection mirror 4 is made. Lens 22 and this magnifying lens 2
Optical path returning means 24 for returning the optical path of the He-Ne laser that has passed through 2 are arranged respectively.

【0034】拡大レンズ22は、集光レンズ10と光軸
を一致せさせて設けられており、また、その焦点距離は
集光レンズ10との関係で決まる像の拡大倍率および装
置の寸法上の制約等を考慮して設定されている。
The magnifying lens 22 is provided with its optical axis aligned with that of the condensing lens 10, and its focal length is determined by the relationship with the condensing lens 10 in terms of the magnifying power of the image and the size of the apparatus. It is set in consideration of restrictions.

【0035】また、光路折返手段24は、拡大レンズ4
からの光が後述の撮像装置26の撮像位置に焦点を結ぶ
ように光路長を確保するため、複数(本例では3つ)の全
反射ミラー24a〜24cを組み合わせて構成されてい
る。
The optical path folding means 24 is the magnifying lens 4
In order to secure the optical path length so that the light from the optical system is focused on the image pickup position of the image pickup device 26 described later, it is configured by combining a plurality of (three in this example) total reflection mirrors 24a to 24c.

【0036】さらに、ケース2の側面には、光路折返手
段24から出射されるHe-Neレーザ光に基づいて光フ
ァイバ8の端面でのHe-Neレーザ光の像を撮像するC
CDビデオカメラ等の撮像装置26が取り付けられてい
る。
Further, on the side surface of the case 2, an image of the He-Ne laser light at the end face of the optical fiber 8 is picked up based on the He-Ne laser light emitted from the optical path folding means 24.
An image pickup device 26 such as a CD video camera is attached.

【0037】次に、上記構成のレーザ光入射モニタ装置
1を用いて、YAGレーザ光が光ファイバ8のコア内に
確実に入射しているか否かをモニタするには、まず、Y
AGレーザ発振器6からのYAGレーザ光の光軸に一致
させてHe-Neレーザ光を発生させ、このHe-Neレーザ
光をケース2に形成された透過口2aを通して波長選択
ミラー4に対して照射する。
Next, in order to monitor whether or not the YAG laser light is surely incident on the core of the optical fiber 8 by using the laser light incidence monitor device 1 having the above-described structure, first, Y
He-Ne laser light is generated in conformity with the optical axis of the YAG laser light from the AG laser oscillator 6, and the He-Ne laser light is applied to the wavelength selection mirror 4 through the transmission opening 2a formed in the case 2. To do.

【0038】すると、このHe-Neレーザ光の大部分は
そのままこのミラー4を透過するが、一部は反射され
て、集光レンズ10で集光された後、ケース2に形成さ
れた透過口2bを通って光コリメータ12に取り付けら
れた光ファイバ8端面に向けて照射される。そして、光
ファイバ端面に照射されたHe-Neレーザ光は、光ファ
イバ中を伝播するものの外、その光の一部は光ファイバ
8の端面で反射され、その反射光は集光レンズ10を逆
に通って再び波長選択ミラー4に照射される。このと
き、He-Neレーザ光の大部分は、ミラー4を透過して
拡大レンズ22で集光され、さらに光路折返手段24で
光路が折り返された後、ケース2に形成された透過口2
cを通って撮像装置26に入射される。
Then, most of the He-Ne laser light passes through the mirror 4 as it is, but a part of the He-Ne laser light is reflected and collected by the condenser lens 10, and then the transmission port formed in the case 2. It is irradiated toward the end face of the optical fiber 8 attached to the optical collimator 12 through 2b. The He-Ne laser light applied to the end surface of the optical fiber propagates in the optical fiber, but a part of the light is reflected by the end surface of the optical fiber 8, and the reflected light is reflected by the condensing lens 10. Then, the wavelength selection mirror 4 is irradiated again with the light. At this time, most of the He—Ne laser light is transmitted through the mirror 4 and condensed by the magnifying lens 22, and the optical path is folded back by the optical path folding means 24, and then the transmission port 2 formed in the case 2.
It is incident on the image pickup device 26 through c.

【0039】これにより、光ファイバ8端面でのHe-N
eレーザ光の拡大された像が撮像装置26で撮像される
ので、光ファイバ8端面におけるHe-Neレーザ光の照
射パターンの位置および形状を観察することで、YAG
レーザ光に代えて、He-Neレーザ光によって疑似的に
コア内に光が確実に入射しているか否かを判断すること
ができる。
As a result, He-N at the end face of the optical fiber 8
An enlarged image of the e-laser light is picked up by the image pickup device 26. Therefore, by observing the position and shape of the irradiation pattern of the He—Ne laser light on the end face of the optical fiber 8, the YAG
Instead of the laser light, it is possible to determine whether or not the light is reliably incident on the core in a pseudo manner by the He—Ne laser light.

【0040】そして、集光レンズ10の光軸に対して光
ファイバ8のコアの光軸が一致していない場合には、撮
像装置26の像を観察しながら、光コリメータ12の光
軸調整ねじ20の進退量を加減することでレセプタクル
18を集光レンズ10の光軸に直交する面内で摺動さ
せ、両者10,8の光軸が一致するように調整される。
When the optical axis of the core of the optical fiber 8 does not coincide with the optical axis of the condenser lens 10, the optical axis adjusting screw of the optical collimator 12 is observed while observing the image of the image pickup device 26. By adjusting the amount of advance / retreat of 20, the receptacle 18 is slid in the plane orthogonal to the optical axis of the condenser lens 10, and the optical axes of both 10 and 8 are adjusted.

【0041】このように、撮像装置26とともに、光コ
リメータ12を一体に設けておけば、光軸調整が極めて
容易に行えるので都合がよい。
As described above, if the optical collimator 12 is integrally provided with the image pickup device 26, the optical axis can be adjusted very easily, which is convenient.

【0042】光軸調整が完了した後は、YAGレーザ発
振器6からYAGレーザ光を発生させれば、このYAG
レーザ光は波長選択ミラー4によって全反射され、集光
レンズ10で集光された後、光ファイバ8のコア中に入
射されることになる。
After the optical axis adjustment is completed, if YAG laser light is generated from the YAG laser oscillator 6, this YAG laser light is generated.
The laser light is totally reflected by the wavelength selection mirror 4, condensed by the condenser lens 10, and then incident on the core of the optical fiber 8.

【0043】また、光ファイバ8端面への光入射をモニ
タする場合に、波長選択ミラー4および接眼レンズ22
を透過したHe-Neレーザ光は、光路折返手段24で折
り返されるため、接眼レンズ22で集光された光が撮像
装置26に焦点を結ぶに必要な光路長を確保する場合で
も、光学系の実装面積は小さくてすむ。しかも、光路折
返手段24や撮像装置26もケース2に一体的に取り付
けられているから、装置全体が小型化されることにな
る。
Further, when the light incident on the end face of the optical fiber 8 is monitored, the wavelength selection mirror 4 and the eyepiece lens 22.
Since the He-Ne laser light that has passed through the optical path is turned back by the optical path turning means 24, even when the optical path length necessary for focusing the light focused by the eyepiece lens 22 on the image pickup device 26 is maintained, The mounting area is small. Moreover, since the optical path folding means 24 and the image pickup device 26 are also integrally attached to the case 2, the size of the entire device can be reduced.

【0044】図1および図2に示したレーザ光入射モニ
タ装置1においは、波長選択ミラー4は、YAGレーザ
光を全反射する波長選択性をもたせているが、たとえ
ば、図4に示すような構成とすることも可能である。
In the laser light incident monitor 1 shown in FIGS. 1 and 2, the wavelength selection mirror 4 has a wavelength selectivity for totally reflecting the YAG laser light. For example, as shown in FIG. It can also be configured.

【0045】すなわち、この装置では、波長選択ミラー
4'として、He-Neレーザ光の一部のみを反射し残りを
透過するとともに、YAGレーザ光は全透過する波長選
択性を有するものを使用する。そして、波長選択ミラー
4'を挟む集光レンズ10の対向側の位置にYAGレー
ザ発振器6を構成するレーザロッド(図示せず)、および
その後方位置には、He-Neレーザ管(図示せず)を配置
し、これによって、YAGレーザ光の光軸に一致させて
He-Neレーザ光が出力されるようにする一方、光ファ
イバ8の端面で反射して波長選択ミラー4'で反射され
るHe-Neレーザ光の反射光路側に、拡大レンズ22お
よび光路折返手段24を配置した構成としている。
That is, in this apparatus, as the wavelength selection mirror 4 ′, one having a wavelength selectivity such that only a part of the He—Ne laser light is reflected and the rest is transmitted and the YAG laser light is totally transmitted is used. . Then, a laser rod (not shown) that constitutes the YAG laser oscillator 6 is provided at a position on the opposite side of the condenser lens 10 that sandwiches the wavelength selection mirror 4 ', and a He-Ne laser tube (not shown) is provided at a position behind the laser rod. ) Is arranged so that the He-Ne laser light is output in conformity with the optical axis of the YAG laser light, while it is reflected by the end face of the optical fiber 8 and reflected by the wavelength selection mirror 4 '. The magnifying lens 22 and the optical path folding means 24 are arranged on the side of the reflected optical path of the He-Ne laser light.

【0046】このようにすれば、レーザ光源に対する集
光レンズ10、光コリメータ12、光路折返手段24、
撮像装置26等の各配置構成を、図1に示した装置の配
置構成と異ならせることができるので、装置を設置する
周囲の状況に応じて、使い勝手のよい方を適宜選択でき
る余地が広がり都合がよい。
In this way, the condenser lens 10 for the laser light source, the optical collimator 12, the optical path folding means 24,
Each arrangement configuration of the image pickup device 26 and the like can be different from the arrangement configuration of the device shown in FIG. 1, so that there is more room for selecting a user-friendly one according to the surrounding situation where the device is installed. Is good.

【0047】なお、この実施例では、レーザ光源からの
非可視波長域の出力光がYAGレーザ光で、可視波長域
のモニタ光としてHe-Neレーザ光を使用した場合につ
いて説明したが、これに限定されるものではなく、たと
えば、非可視波長域のレーザ光がエキシマレーザ光やヨ
ウ素レーザ光等で、可視波長域のモニタ光がアルゴンレ
ーザ光のようなものであっても本発明は適用可能であ
る。この場合には、レーザ光の波長に適合するように波
長選択ミラー4の波長選択性を設定する必要がある。
In this embodiment, the case where the output light from the laser light source in the non-visible wavelength range is YAG laser light and the He-Ne laser light is used as the monitor light in the visible wavelength range has been described. The present invention is applicable even if the laser light in the non-visible wavelength range is excimer laser light or iodine laser light, and the monitor light in the visible wavelength range is argon laser light, for example. Is. In this case, it is necessary to set the wavelength selectivity of the wavelength selection mirror 4 so as to match the wavelength of the laser light.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明によれば、次の効果を奏する。According to the present invention, the following effects can be obtained.

【0049】(1) レーザ光源からの非可視波長域の出
力光の光ファイバ端面への入射状態の良否を容易かつ正
確に判断することができる。しかも、レーザ光を直接目
視することもないから、安全である。
(1) It is possible to easily and accurately determine the quality of the incident state of the output light in the invisible wavelength range from the laser light source on the end face of the optical fiber. Moreover, it is safe because the laser light is not directly observed.

【0050】(2) 光路折返手段によって拡大レンズ
を通ったモニタ光の光路を折り返して撮像装置に導くよ
うにしており、かつ、装置を構成する各部品が一体的に
設けられているから、装置全体が小型、軽量化され、取
り扱いが極めて容易となる。さらに、撮像装置ととも
に、光コリメータを一体に設けておけば、光軸調整が極
めて容易にできる。
(2) Since the optical path of the monitor light that has passed through the magnifying lens is folded back by the optical path folding means and guided to the image pickup apparatus, and each component constituting the apparatus is integrally provided, the apparatus is thus provided. The overall size and weight are reduced, making it extremely easy to handle. Furthermore, with the imaging device
In addition, if an optical collimator is integrated, the optical axis adjustment will be extremely
It can be done very easily.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例に係る光入射モニタ装置の一部
切欠平面図である。
FIG. 1 is a partially cutaway plan view of a light incident monitoring device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の装置の正面図である。2 is a front view of the device of FIG. 1. FIG.

【図3】波長選択ミラーのレーザ光の入射波長と反射率
との関係を示す波長選択特性図である。
FIG. 3 is a wavelength selection characteristic diagram showing the relationship between the incident wavelength of laser light and the reflectance of the wavelength selection mirror.

【図4】本発明の他の実施例に係る光入射モニタ装置の
平面図である。
FIG. 4 is a plan view of a light incident monitor device according to another embodiment of the present invention.

【図5】従来の光ファイバ端面への光入射位置をモニタ
する方法の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a conventional method of monitoring a light incident position on an end face of an optical fiber.

【図6】従来の光ファイバ端面への光入射位置をモニタ
する他の方法の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of another conventional method for monitoring the light incident position on the end face of the optical fiber.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…レーザ光入射モニタ装置、4…波長選択ミラー、8
…光ファイバ、10…集光レンズ、12…光コリメー
タ、22…拡大レンズ、24…光路折返手段、24a〜
24c…全反射ミラー、26…撮像装置。
1 ... Laser light incidence monitor device, 4 ... Wavelength selection mirror, 8
... optical fiber, 10 ... condenser lens, 12 ... optical collimator, 22 ... magnifying lens, 24 ... optical path folding means, 24a ...
24c ... total reflection mirror, 26 ... imaging device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01J 1/02,1/42 H01S 3/00 B23K 26/02 - 26/04 G01B 11/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01J 1 / 02,1 / 42 H01S 3/00 B23K 26/02-26/04 G01B 11/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 レーザ光源からの非可視波長域の出力光
の光ファイバ端面への入射位置をモニタするための装置
であって、 可視波長域のモニタ光の一部のみを反射し残りを透過す
るとともに、前記出力光は全反射する波長選択性を有す
る波長選択ミラーを備え、この波長選択ミラーの反射光
路側には、この波長選択ミラーで反射される出力光およ
びモニタ光を光ファイバの端面に集光する集光レンズ
が、波長選択ミラーを挟む集光レンズとの対向位置に
は、光ファイバの端面で反射して波長選択ミラーを透過
したモニタ光の像を拡大するための拡大レンズおよびこ
の拡大レンズを通ったモニタ光の光路を折り返す光路折
返手段がそれぞれ配置され、また、この光路折返手段か
ら出射されるモニタ光に基づいて光ファイバ端面でのモ
ニタ光の像を撮像する撮像装置を有し、集光レンズの光
軸と光ファイバのコアの光軸とが一致するように調整す
る光コリメータを備え、かつ、これらが互いに一体的に
ケースに取り付けられて構成されていることを特徴とす
るレーザ光入射モニタ装置。
1. A device for monitoring the incident position of an output light in the non-visible wavelength range from a laser light source on an end face of an optical fiber, wherein only a part of the monitor light in the visible wavelength range is reflected and the rest is transmitted. In addition, the output light is provided with a wavelength selection mirror having a wavelength selectivity for total reflection, and the output light and the monitor light reflected by the wavelength selection mirror are provided on the end face of the optical fiber on the reflection optical path side of the wavelength selection mirror. The condensing lens for condensing the light at the position opposite to the condensing lens that sandwiches the wavelength selection mirror has a magnifying lens for magnifying the image of the monitor light reflected by the end face of the optical fiber and transmitted through the wavelength selection mirror. Optical path returning means for returning the optical path of the monitor light passing through the magnifying lens are arranged respectively, and an image of the monitor light at the end face of the optical fiber is based on the monitor light emitted from the optical path returning means. An image pickup device for imaging the light of the converging lens
Align the optical axis with the optical axis of the optical fiber core.
Equipped with an optical collimator, and these are integrated with each other.
A laser light incident monitor device characterized by being attached to a case .
【請求項2】 レーザ光源からの非可視波長域の出力光
の光ファイバ端面への入射位置をモニタするための装置
であって、モニタ光 の一部のみを反射し残りを透過するとともに、
前記出力光は全透過する波長選択性を有する波長選択ミ
ラーを備え、この波長選択ミラーの透過光路側には、こ
の波長選択ミラーを透過した出力光およびモニタ光を光
ファイバの端面に集光する集光レンズが、光ファイバの
端面で反射して波長選択ミラーで反射されるモニタ光の
反射光路側には、この反射されたモニタ光の像を拡大す
るための拡大レンズおよびこの拡大レンズを通ったこの
モニタ光の光路を折り返す光路折返手段がそれぞれ配置
され、また、この光路折返手段から出射されるモニタ光
に基づいて光ファイバ端面でのモニタ光の像を撮像する
撮像装置を有し、集光レンズの光軸と光ファイバのコア
の光軸とが一致するように調整する光コリメータを備
え、かつ、これらが互いに一体的にケースに取り付けら
れて構成されていることを特徴とするレーザ光入射モニ
タ装置。
2. A device for monitoring an incident position of an output light in a non-visible wavelength range from a laser light source on an end face of an optical fiber, wherein only a part of the monitor light is reflected and the rest is transmitted, and
The output light is provided with a wavelength selection mirror having wavelength selectivity that allows all transmission. The output light and the monitor light transmitted through the wavelength selection mirror are condensed on the end face of the optical fiber on the transmission optical path side of the wavelength selection mirror. The condenser lens reflects on the end face of the optical fiber and on the reflection optical path side of the monitor light reflected by the wavelength selection mirror, and passes through a magnifying lens for magnifying the reflected monitor light image and the magnifying lens. optical path turn-back means for folding the optical path of the kite of the monitor light is arranged, also includes an imaging device that captures an image of the monitor light in the optical fiber end face on the basis of the monitor light emitted from the optical path turn-back means, condenser Optical axis of optical lens and optical fiber core
Equipped with an optical collimator that adjusts so that the optical axis of
In addition, the laser light incidence monitor device is configured such that these are integrally attached to the case .
【請求項3】 光路折返手段は、モニタ光の光路を折り
返す複数の全反射ミラーを組み合わせて構成されている
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のレー
ザ光入射モニタ装置。
3. The laser light incident monitor device according to claim 1, wherein the optical path returning means is configured by combining a plurality of total reflection mirrors that return the optical path of the monitor light.
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