專利名稱：激光器照射光檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及激光器照射光檢測裝置，特別涉及具備檢測手段的激光器照射光檢測裝置、該檢測手段用于受光來自具備用于發生二次諧波的非線性光學介質的激光器照射裝置照射的激光光束的反射光。
以往，有在土木建筑和測量作業等中室外使用的儀器、特別在遠距離的位置上表示基準的儀器，其中使用可見激光器照射裝置。隨著半導體激光器發光的技術進展，廣泛地使用半導體激光器、代替氦、氖等的氣體激光器，特別地，一般使用照射能用電池驅動的紅色可見光的激光器照射裝置。此外，也出現了對激光光束進行調制并照射到配置在遠距離位置上的靶上、對其反射光束進行檢測并控制激光器照射方向的裝置。
然而，從確保半導體激光器的能力和安全性的觀點來看，以往的可見激光器照射裝置在照射輸出上有制約和限制，特別是在明亮的場所使用時，有難于目視紅色的可見激光的問題。
鑒于這種目視性的問題，嘗試使用人類的比視感度較紅色高的綠色，并著眼于利用二次諧波的固體綠色激光器。雖然開發了將這種固體綠色激光器裝入激光器振蕩裝置的可見激光器照射裝置，但這種固體綠色激光器自身的消耗電力大、不適于電池驅動。此外，在進行激光器的照射方向控制的場合，固體綠色激光器的熒光壽命長達數10μsec，為了控制激光器的照射方向，難于用必要的調制頻率例如100KHz直接調制而需要一并采用外部的調制裝置。為此，裝置整體增大，有事實上不能實現電池驅動的嚴重的問題。
與本發明相關的激光器照射光檢測裝置，照射手段對于靶裝置照射來自具備用于發生二次諧波的非線性光學介質的激光器照射裝置的脈沖激光光束，檢測手段檢測來自靶裝置的反射光束，運算處理手段基于檢測手段的檢測信號，執行規定的動作，檢測手段與脈沖驅動手段的驅動脈沖周期T同步、檢測脈沖激光器光束的反射光束。
圖1是說明本發明實施例的激光器照射裝置的反射光檢測電路的電氣結構圖。
圖2是說明本實施例的激光器照射裝置的反射光檢測電路的動作圖。
圖3是說明本實施例的遙控光信號的圖。
圖4是說明反射光檢測電路的變形例的圖。
圖5是說明實施例1的激光器照射裝置的立體圖。
圖6是說明實施例1的激光器照射裝置的結構圖。
圖7是說明靶的圖。
圖8是表示第二動作放大單元的輸出圖。
圖9是說明實施例2的激光器照射裝置的立體圖。
圖10是說明實施例2的激光器照射裝置的立體圖。
圖11是說明實施例2的激光器照射裝置的結構圖。
圖12是說明實施例2的激光器照射裝置的結構圖。
圖13是說明實施例2的激光器照射裝置的結構圖。
圖14是說明實施例2的激光器照射裝置的結構圖。
圖15是說明本發明實施例的激光器振蕩裝置的結構圖。
圖16是表示半導體激光器的弛豫振動時的反轉分布與光強度關系的圖。
圖17(a)是表示增益開關的模式圖，表示時間和激勵強度的關系。
圖17(b)是表示增益開關的模式圖，表示時間和光強度的關系。
圖17(c)是表示增益開關的模式圖，表示時間和反轉分布的關系。
圖18是表示反轉分布和光強度關系的圖。
圖19(a)是說明對于半導體激光器的供給連續脈沖的周期T為τFL＜T-τ關系的場合的圖。
圖19(b)是說明對于半導體激光器的供給連續脈沖的周期T為τFL＞T-τ關系的場合的圖。
圖20(a)是表示半導體激光器的消耗電流和半導體激光器的輸出關系的圖。
圖20(b)是表示半導體激光器的輸出和光諧振器內的基波的輸出關系的圖。
圖20(c)是表示插入非線性光學介質400場合的光諧振器內的基波的輸出和二次諧波(SHG)輸出關系的圖。
圖20(d)是表示半導體激光器的消耗電流和二次諧波(SHG)輸出關系的圖。
圖21是比較連續驅動激光器振蕩裝置的場合和本發明的脈沖驅動的場合的圖。
下面，參照附圖對“反射光檢測電路”進行說明。
參照圖1對反射光檢測電路136進行說明。反射光檢測電路136包括第一放大器1361、第二放大器1362、第三放大器1363、第一調諧電路1364、第二調諧電路1365、第三調諧電路1366、第一動作放大器1367、同步檢波單元1368、第二動作放大器1369、電平判定器1370、振蕩器1400和波形成形電路1900。
此外，第一調諧電路1364和第二調諧電路1365的調諧頻率相同，與此相對、第三調諧電路1366的調諧頻率不同。
第一放大器1361通過第一調諧電路1364放大第一光電變換器134的輸出信號，第二放大器1362通過第二調諧電路1365放大第二光電變換器135的輸出信號。
用第一光電變換器134和第二光電變換器135受光來自下述的靶2000的反射激光光線、分別用第一放大器1361和第二放大器1362放大、并輸入到第一動作放大器1367中。第一動作放大器1367的結構為得到第一放大器1361和第二放大器1362的信號的差。
同步檢波單元1368由第一同步檢波單元1368A和第二同步檢波單元1368B構成，利用振蕩器1400發生的時鐘1和其反轉信號的時鐘2、對應于第一動作放大器1367的輸出信號、分別發生正和負的電壓。
第二動作放大單元1369得到同步檢波單元1368的第一同步檢波單元1368A和第二同步檢波單元1368B的差的信號，并對于偏置信號得到正或者負的電壓。然后，在用電平判定器1370判定電平后、將第二動作放大單元1369的輸出信號輸入到控制單元45中。
振蕩器1400對于同步檢波單元1368供給在同步檢波中必要的時鐘信號，同時送到激光器驅動單元119中、并對后述的激光器振蕩裝置1000的激光器光源100(激勵用光源)也供給用于脈沖驅動的時鐘信號。
反射光檢測電路136的第一光電變換器134和第二光電變換器135、不僅使用在反射光檢測中、而且也能使用于檢測來自遙控器的光信號。
用第一光電變換器134和第二光電變換器135受光來自遙控器的光信號，用第三調諧電路1366對第一光電變換器134和第二光電變換器135的輸出信號進行加法運算、并用第三放大器1363放大后輸入到控制單元45中。
在后述的應用例中說明，來自激光器照射裝置20000照射的偏光的激光、靠靶2000所在的位置改變其反射光的偏光。在偏光方向選擇反射光、并輸入到第一光電變換器134和第二光電變換器135中，借助于檢測反射光的比例、能求得中心位置。此外，圖2(a)和圖2(b)表示入射到第一光電變換器134中的光通量比入射到第二光電變換器134中的光通量多的場合的信號的狀態。
分別通過第一調諧電路1364和第二調諧電路1365、用第一放大器1361和第二放大器1362放大來自第一光電變換器134和第二光電變換器135的信號，在第一動作放大器1367取出信號的差，圖2(c)表示第一動作放大器1367的輸出信號。
此外，使第一調諧電路1364和第二調諧電路1365的調諧頻率與用于脈沖驅動激光器振蕩裝置1000的激光器光源100的脈沖信號的重復頻率一致。
于是，第一同步檢波單元1368A，如果用來自振蕩器1400的時鐘1同步檢波第一動作放大器1367的輸出信號，則如圖2(d)所示，對于偏置電壓發生正的電壓。此外，第二同步檢波單元1368B，如果用來自振蕩器1400的時鐘2同步檢波第一動作放大器1367的輸出信號，則如圖2(e)所示，對于偏置電壓發生負的電壓。
此外，如圖2(f)所示，如果第二動作放大單元1369取第一同步檢波單元1368A和第二同步檢波單元1368B的輸出信號的差(d-e)，則對于偏置電壓能得到正電壓。
接著，圖2的右側表示在第二光電變換器135受光的反射光大的場合。用相同的過程，第二動作放大單元1369的輸出信號對于偏置電壓取負值。
電平判定器1370對第二動作放大器1369的輸出信號檢測或大致為0、或是正還是負、并傳送到控制單元45中。此外，通過同步檢波、第二動作放大器1369的輸出信號能得到基于平均效應降低噪聲。
如圖3所示，脈沖驅動遙控器用的光信號。其脈沖寬度不會影響到第一調諧電路1364和第二調諧電路1365。也就是說，遙控器脈沖寬度的二倍的時間與第一調諧電路1364和第二調諧電路1365的調諧頻率不一致。
為此，在第一調諧電路1364和第二調諧電路1365中不出現輸出信號。但是，第三調諧電路1366以遙控器脈沖寬度的二倍的時間為周期的頻率調諧，所以一入射遙控器用的光信號就從該第三調諧電路1366出現衰減振蕩波形。如果通過第三放大器1363、對來自該第三調諧電路1366的衰減振蕩波形、用波形形成電路1900形成波形，則能生成控制信號并能控制控制單元45。
接著，對反射光檢測電路136的變形例進行說明。本變形例是對反射光檢測電路136進行數字化。對于前述實施例使用調諧電路、檢測脈沖激光器重復頻率的基波成分的結構，本變形例是以脈沖波形進行同步、并對數字值進行累計。
下面，參照圖4對本變形例的反射光檢測電路136A詳細地進行說明。
本變形例的反射光檢測電路136A由第一光電變換器134、第二光電變換器135、第一動作放大器1367、振蕩器1400、A/D轉換器1500、累計電路1600和比較器1700組成。
累計電路1600由加法器1610、隨機存取存儲器(RAM)1620、復位電路1630和地址計數器1640組成。
與前述的反射光檢測電路136相同，用第一動作放大器1367對來自第一光電變換器134和第二光電變換器135的信號取信號的差，該第一動作放大器1367的輸出信號與驅動激光器振蕩裝置1000的激光器光源100的脈沖周期同步，用較其周期短的周期、利用A/D轉換器1500數字化變換后、送到累計電路1600中。
在加法器1610中，與用A/D轉換器1500數字化變換后的數據一起、通過復位電路1630、輸入在隨機存取存儲器(RAM)1620的各地址中被存儲的數據。隨機存取存儲器(RAM)1620具有將周期分割成多個(例如100個)存儲的存儲器。
基于振蕩器1400的基準時鐘、地址計數器1640逐次更新指定隨機存取存儲器(RAM)1620的地址。此外，在累計開始時，取存儲于在用隨機存取存儲器(RAM)1620的各地址指定的存儲器中的數據的值作為初始化的值。
加法器1610對存儲于隨機存取存儲器(RAM)1620的各地址中的數據和用A/D轉換器1500數字化變換后的數據進行加法。然后，加法器1610在其每個地址將其加法后的數據寫入在其地址指定的存儲器中。也就是說，加法器1610對存儲于用初始地址指定的存儲器中的“數據”和用A/D轉換器1500數字化變換后的輸出數據進行加法、重寫其存儲器、順次更新地址并進行重復。這樣，在100個地址指定的存儲器中寫入數據、并進行第一次累計。
地址計數器1640一結束100個地址的指定，就再次指定來自最初的隨機存取存儲器(RAM)1620的初始的地址。
當一取得發光單元和受光單元的同步(同相位)時，第二次累計的開始時刻就與最初的地址一致。此外第二次以后在隨機存取存儲器(RAM)1620中順次地對反射光的脈沖波形同步進行加法。此外，用累計計數器1800控制加法次數。
累計計數器1800一結束規定的累計次數，就使累計數據從隨機存取存儲器(RAM)1620傳送到比較器1700中，并且從隨機存取存儲器(RAM)1620傳送到加法器1610的數據由復位電路1630對輸入進行禁止。
由此，存儲于在隨機存取存儲器(RAM)1620的各地址指定的存儲器中的數據、與對向比較器1700的累計數據進行輸出的同時、被初始化并進行接著的累計。
利用這種動作，借助于對來自與振蕩器1400同步并數字化了的A/D轉換器1500的信號、在重復脈沖光的1周期T內以固定的間隔進行多個采樣、并且將1周期T內的各采樣順序的每個采樣值變換成脈沖光的多個周期并進行累計，累計電路1600能得到基于平均效應降低噪聲。
下面，參照附圖對“激光二極管激勵型激光器光振蕩裝置”的原理進行說明。
圖15是表示本實施例的激光器振蕩裝置1000的圖，激光器振蕩裝置1000由激光器光源100、聚光透鏡200、激光器晶體300、非線性光學媒質400、輸出鏡500和激光器驅動單元119構成。
激光器光源100是用于發生激光，在本實施例中使用半導體激光器。在本實施例中，激光器光源100具有作為發生光基波的激勵光發生裝置的功能。
輸出鏡500與形成第一介質反射膜310的激光器晶體300相對，將輸出鏡500的激光器晶體300側加工成具有合適的半徑的凹面球面鏡的形狀、并形成第二介質反射膜510。對于激光器晶體300的振蕩波長、這種第二介質反射膜510為高反射，對于二次諧波生成SHG(SECOND HARMONIC GENERATION)為高穿透。
如前所述，組合激光器晶體300的第一介質反射膜310和輸出鏡500，當通過聚光透鏡200將來自激光器光源100的光束激勵到激光器晶體300上時，光就在激光器晶體300的第一介質反射膜310和輸出鏡500間往復，因能將光長時間關在里面、所以能使光振蕩并放大。
在本實施例中，在由激光器晶體300的第一介質反射膜310和輸出鏡500構成的光共振器內插入非線性光學媒質400。
非線性光學媒質400使用KTP(KTiOPO4磷酸鈦酸鉀)、BBO(β-BaB2O4β型硼酸鋇)、LBO(LiB3O5三硼酸鋰)等，主要地從1064nm變換成532nm。
此外，也采用KNbO3(鈮酸鉀)，主要地從946nm變換成473nm。
在圖15中，ω是光基波的角振動頻率，2ω是二次諧波(SHG)。
接著，對激光器振蕩裝置1000的驅動進行若干考察。
圖16表示一般的激光器光源的弛豫振動時的反轉分布和光強度的關系。圖16中所示的ΔN(t)表示反轉分布(增益)，φ(t)表示光強度，橫坐標軸表示時間的經過。
考察圖16就能理解在反轉分布最大時最初的尖峰信號(即第一脈沖)上升、并生成最大的光強度。
圖17(a)、圖17(b)、圖17(c)是表示增益開關的模式圖，圖17(a)是表示時間和激勵強度的關系的圖，圖17(b)是表示時間和光強度的關系的圖，圖17(c)是表示時間和反轉分布的關系的圖。
考察這些圖就可知在一定的激勵時間后、生成最大的光強度。
接著，圖18分別分開表示圖16的反轉分布和光強度的關系。對于半導體激光器、如果供給連續波的驅動電力，則對應于第一脈沖產生最大的光強度、然后光強度減小并收斂于成固定的光強度，所以在僅使用第一脈沖時、光的取出最有效。
利用圖19(a)和圖19(b)，對于半導體激光器、對供給連續波的驅動電力的場合進行說明。
圖19(a)是說明對于半導體激光器的供給連續脈沖的周期T為τFL＜T-τ關系的場合的圖，這里、τFL是熒光壽命、τ是脈沖寬度。與此相對，圖19(b)是說明對于半導體激光器的供給連續脈沖的周期T為τFL＞T-τ關系的場合的圖。
考察圖19(b)可見，在τFL(熒光壽命)間，借助于在半導體激光器上施加接著的脈沖、在殘留的反轉分布上加上新的反轉分布，能有效地連續發生僅具有最大光強度的光。
接著，基于圖20(a)到圖20(d)，對半導體激光器的輸出和插入非線性光學介質400場合的輸出的關系進行說明。圖20(a)是表示半導體激光器的消耗電流和半導體激光器的輸出關系的圖，偏置電流以下具有線性關系。圖20(b)是表示半導體激光器的輸出和光諧振器內的基波的輸出關系的圖，偏置電流以下具有線性關系。圖20(c)是表示插入非線性光學介質400場合的光諧振器內的基波的輸出和二次諧波(SHG)輸出關系的圖，二次諧波(SHG)輸出在光振蕩器內的光基波輸出的偏置電流以下與平方成正比。因此，如圖20(d)所示、半導體激光器的消耗電流和二次諧波(SHG)輸出關系與平方成正比。
因此，如果在在光振蕩器內插入非線性光學介質400、并且激光器驅動手段600在τFL(熒光壽命)內施加接著的驅動脈沖地驅動激光器光源的半導體激光器，則如圖21所示、能高效率地使激光器振蕩。
也就是說，圖21，如果利用脈沖寬度τ、脈沖峰電流Ip、脈沖周期T，驅動激光器光源100的半導體激光器，則產生光脈沖寬度τ’、光脈沖峰輸出PpSH的激光。
這時，流入半導體激光器的平均電流是Iav、光脈沖的平均輸出是PavSH。
此外，激光器驅動單元119在連續驅動激光器光源100的場合(與平均脈沖輸出PavSH相同、產生連續輸出PcvSH的場合)，因作為連續動作電流Icw的的大小是必需的，所以在利用脈沖驅動發生與連續波相同輸出的激光的場合，能節約Icw-Iav的電流。
此外，因激光器元件和激光器二極管激勵型激光振蕩裝置1000在發光驅動時，有在峰值發光后經過弛豫振動穩定成固定的發光的特性，所以在利用這種特性進行脈沖驅動時，則與目視的光強度進行連續發光相同的場合、與連續發光相比能進行低耗費電力的發光驅動。
也就是說，如前述的“激光二極管激勵型激光器光振蕩裝置”的原理說明的那樣，脈沖驅動手段的驅動脈沖的周期T，如果對于τFL(熒光壽命)為τFL＞T-τ，則能實現低耗費電力的發光驅動。
參照附圖對本發明的實施例進行說明。
下面，說明應用上述激光振蕩裝置為激光照射裝置的例。
實施例1圖5是表示激光器照射裝置10000和靶2000的立體圖。
下面，對激光器照射裝置10000的光學結構極其電氣結構進行說明。
如圖6所示，激光器照射裝置10000由發光單元115、旋轉單元116、反射光檢測單元117、控制單元(CPU)118、激光器驅動單元119、電機驅動單元120和顯示單元121構成。
控制單元(CPU)118，相當于運算處理手段。
這里，對發光單元115進行說明。
在射出直線偏振光的偏振光照射光束的激光器振蕩裝置1000的光軸上，從激光器振蕩裝置1000的一側、順次配置準直透鏡126、第一λ/4雙折射構件127、開孔鏡128，利用準直透鏡126、將從前述激光器振蕩裝置1000射出的直線偏振光的偏振光照射光束準直成平行光、并用第一λ/4雙折射構件127變換成圓偏振光。圓偏振光的偏振光照射光束通過開孔鏡128、射出到旋轉單元116中。
旋轉單元116、對來自發光單元115入射的偏振光照射光束的光軸進行90度偏轉并進行射出掃描，對來自發光單元115入射的偏振光照射光束的光軸進行90度偏向的五棱鏡114、在中心旋轉的旋轉支承體13上設置偏振光照射光軸，利用編碼器129檢測旋轉支承體13的支承狀態，并將編碼器129的檢測信號輸入到控制單元118中。
在旋轉單元116中，入射來自靶2000的偏振光反射光束，朝著開孔鏡128、對射入五棱鏡114中的偏振光反射光束進行偏傳，開孔鏡128使偏振光反射光束入射到反射光檢測單元117中。
接著，基于圖7對在靶2000上形成的組合反射構件2150進行說明。
在基板2130上積層遞歸反射構件2110，在圖中左半部分貼設λ/4雙折射構件2120構成組合反射構件2150。組合反射構件2150由遞歸反射構件2110露出、保存入射光束的偏振光方向并進行反射的反射單元A、和由λ/4雙折射構件2120覆蓋遞歸反射構件2110、用于對于入射光束變換偏振光方向并進行反射的偏振光方向變換反射單元C構成。
激光掃描構成靶2000的組合反射構件2150、并選別其反射光，當第一光電變換器134和第二光電變換器135受光時，第二動作放大單元1369就如圖8所示。并且借助于檢測反轉信號，所定位置的檢測成為容易。
接著，對反射光檢測單元117進行說明。
在開孔鏡128的反射光軸上，從開孔鏡128的一側、順次配設會聚透鏡130、第二λ/4雙折射構件131、針孔132、偏振光光束分裂器133、第一光電變換器134，在偏振光光束分裂器133的反射光軸上，配設第二光電變換器135。來自第一光電變換器134、第二光電變換器135的輸出被輸入到反射光檢測電路136中。
利用五棱鏡114、使在靶2000反射的偏振光反射光束進行90度偏轉、并射入到開孔鏡128中，開孔鏡128朝著會聚透鏡130反射反射光束。會聚透鏡130以反射光束為集束光、入射到第二λ/4雙折射構件131中。利用第二λ/4雙折射構件131、將用圓偏振返回的偏振反射光束變換成直線偏振，并入射到針孔132中。如前所述，因對在反射單元A反射的偏振光反射光束、相位有λ/2的不同，所以利用第二λ/4雙折射構件131、變換成直線偏振光的二個偏振光反射光束，偏振光面有90度的不同。
針孔132對于從主體射出的偏振光照射光束、沒有光軸偏移的正體的反射光束，即具有使來自靶2000以外的不要的反射體的反射光束，不射入第一光電變換器134、第二光電變換器135中的作用，通過針孔132的偏振光反射光束射入到偏振光光束分裂器133中。
偏振光光束分裂器133具有將光束分光成正交的偏振光成分的作用，穿過與從前述激光器振蕩裝置1000射出的偏振光照射光束相同的(180度偏振光方向不同)偏振光反射光束，反射與從激光器振蕩裝置1000射出的偏振光照射光束成90度偏振光方向不同的偏振光反射光束。然后，第一光電變換器134、第二光電變換器135分別受光分光的偏振光反射光束。
第一光電變換器134、第二光電變換器135的受光狀態，當在靶2000的偏振光變換反射單元反射的偏振光反射光束射入到反射光檢測單元117中時，根據第二λ/4雙折射構件131和偏振光光束分裂器133的關系，射入到第一光電變換器134的光通量比射入到第二光電變換器135的光通量要多，當在靶2000的反射單元或者不要反射體反射的偏振光反射光束射入到反射光檢測單元117中時，射入到第二光電變換器135的光通量比射入到第一光電變換器134的光通量要多。
因此，在反射光檢測電路136、利用取出來自第一光電變換器134和第二光電變換器135的信號的差，能識別入射的偏振光反射光束是由靶2000的反射單元A反射的光、還是由偏振光方向變換反射單元C反射的光。
由此，控制單元121能進行控制使激光向靶方向上照射、并且掃描等。
實施例2接著，對實施例2的激光器照射裝置20000進行說明。
圖9和圖10是激光器照射裝置20000，主體做成圓筒狀、并利用4根支承腳支承主體。在激光器照射裝置20000的筒狀的主體的內部、在上下方向、水平方向兩個方向上搖動自在地安裝激光器振蕩系統1100，并能對來自激光器振蕩裝置1000的激光器光線在水平方向和上下方向上照射激光。
在主體的整個面上設置用玻璃覆蓋的投光窗103、并通過投光窗103照射來自激光器振蕩系統1100的激光。
此外，在激光器照射裝置20000的投光窗103的相對側上設置操作板125。
在投光窗103的上部設置受光窗104，通過受光窗104、受光來自靶2000的反射激光，并受光遙控用的操作信號光。
圖11和圖12表示激光器照射裝置20000，借助于通過設置在主體內的能傾斜移動的搖動框13、將激光器振蕩系統1100設置成能上下左右轉動。
在激光器振蕩系統1100中，設置用于檢測這種激光器振蕩系統1100傾斜的編碼器43和表示水平狀態的傾斜傳感器16。
此外，將激光器振蕩裝置固定在激光器照射裝置20000的主體上，激光由光纖傳送到激光器振蕩系統1100、并照射激光。
而且，借助于將激光器振蕩裝置的主要振蕩單元固定在主體上，所以能夠散熱。
圖13表示控制方框圖，水平調整控制器46驅動控制調整水平角的水平角調整機構17的電機26，垂直調整控制器47驅動控制調整垂直角的垂直角調整機構18的電機32，傾斜控制器48按設定單元49、利用來自基于編碼器43的輸出和傾斜傳感器16的控制單元45的信號，控制驅動設定傾斜的傾斜傳感器傾斜移動機構19的電機38。
利用基于反射光檢測電路136的控制單元45的信號，驅動調整水平角的電機26和調整垂直角的電機32，調整靶2000的位置。
如圖14所示，來自激光器振蕩系統1100的直線偏振光激光，用準直透鏡57做成平行激光58、并由激光器照射裝置20000向靶2000照射。
在靶2000反射的反射光58’入射到激光器照射裝置20000中，并利用聚焦透鏡104、偏光鏡132選擇后、分別聚焦在第一光電變換器134和第二光電變換器135上。
反射光58’對應于直線偏振光的偏振光方向、利用偏光鏡向第一光電變換器134反射或者向第二光電變換器135穿透。
而且，第一光電變換器134和第二光電變換器135構成反射光檢測電路136的一部分，在反射光檢測電路136檢測的受光信號送出到控制單元45中。
對應于第一光電變換器134和第二光電變換器135的受光狀態，利用反射光檢測電路136的受光信號，控制單元45通過通過水平調整控制器46驅動控制調整水平角的電機26、通過垂直調整控制器47驅動控制調整垂直角的電機32、決定來自激光器振蕩裝置1000的激光58的照射方向。
采用前述結構的本發明，因至少由激光器晶體和輸出鏡組形成光共振器，激光器光源對于光共振器進行激勵，脈沖驅動手段驅動激光器光源，照射手段對于靶裝置、照射來自激光器振蕩裝置的脈沖激光器光束，檢測手段檢測來自靶裝置的反射光束，運算處理手段基于檢測手段的檢測信號、執行規定的動作，檢測手段與脈沖驅動手段的驅動脈沖周期T同步、檢測脈沖激光器光束的反射光束，所以與連續發光相比、能以低消耗電力的脈沖驅動作為調諧信號的代用進行活用、并能與電力減少的同時檢測反射光。因此，有不要外部調諧裝置并且機構上也簡化的效果。
而且，本發明有能去除外來雜光、并進行穩定的信號光的檢測的效果。
此外，本發明對于τFL(熒光壽命)、還能將脈沖驅動手段的驅動脈沖的周期T做成τFL＞T-τ，所以利用基于第一脈沖的最大光強度的激光、有能對光振蕩器進行激勵、并能高效率地使激光振蕩的效果。
權利要求
1.一種激光器照射光檢測裝置，其特征在于，包括至少由激光器晶體和輸出鏡組成的光共振器、由用于對于所述光共振器進行激勵的激光器光源和用于驅動所述激光器光源的脈沖驅動手段組成的激光器振蕩裝置，用于對于靶裝置、照射來自所述激光器振蕩裝置的脈沖激光器光束的照射手段，用于檢測來自所述靶裝置的反射光束的檢測手段，和基于所述檢測手段的檢測信號、執行規定的動作的運算處理手段；所述檢測手段與所述脈沖驅動手段的驅動脈沖周期T同步、檢測所述脈沖激光器光束的反射光束。
2.如權利要求1所述的激光器照射光檢測裝置，其特征還在于，對于熒光壽命τFL、脈沖寬度τ，所述脈沖驅動手段的驅動脈沖周期T為τFL＞T-τ。
3.如權利要求1或2所述的激光器照射光檢測裝置，其特征還在于，在所述光共振器中插入用于發生二次諧波的非線性光學介質。
4.如權利要求1至3任一項所述的激光器照射光檢測裝置，其特征還在于，在所述檢測手段中，包括用于檢測所述脈沖驅動手段的驅動脈沖頻率的基波成分的手段。
全文摘要
本發明揭示一種激光器照射光檢測裝置，包括用于受光來自具備用于發生二次諧波的非線性光學介質的激光器照射裝置照射的激光光束的反射光的檢測手段；激光器光源對于光共振器進行激勵，脈沖驅動手段驅動激光器光源，照射手段對于靶裝置、照射來自激光器振蕩裝置的脈沖激光器光束，檢測手段檢測來自靶裝置的反射光束，運算處理手段基于檢測信號、執行規定的動作，檢測手段與驅動脈沖周期T同步、檢測脈沖激光器光束的反射光束。
文檔編號G01C15/00GK1167250SQ9711086
公開日1997年12月10日 申請日期1997年4月30日 優先權日1996年5月2日
發明者大友文夫, 小泉浩, 內正幸, 大石政裕, 阿出川俊和 申請人:株式會社拓普康