激光發光裝置以及激光測量機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種使用多模光纖的激光發光裝置以及具備該激光發光裝置的激光測量機。
【背景技術】
[0002]使由激光二極管所發光的栗浦光(pump light)經由多模光纖入射到共振部，通過該共振部對栗浦光進行抽運(pump )。栗浦光進行共振、放大并作為激光光線而輸出。
[0003]將栗浦光導向共振部的多模光纖在設置于設備的過程中被彎曲、扭曲等被加以需要的變形。由于變形在多模光纖內部產生應力，所產生的應力對在多模光纖中傳播的激光光線的行進狀態施加影響，從而使光強度分布不均勻，使激光光線的質量劣化。
[0004]例如，在將激光發光裝置用于激光測量機的情況下，光強度分布的不均勻對反射光的光接收強度造成影響，因此，對測距精度施加影響。
[0005]因此，要求入射到共振部的栗浦光的光強度分布的均勻化。
[0006]以往，在將多模光纖安裝于激光二極管的狀態下，以從多模光纖射出的栗浦光的光強度分布為均勻的方式選擇激光二極管或調整激光二極管的發光狀態等。
[0007]因此，激光發光裝置的成品率差并且需要調整成本等，激光發光裝置變得昂貴。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在于提供一種在具有多模光纖的激光發光裝置中栗浦光的光強度分布容易均勻化的激光發光裝置以及具備該激光發光裝置的激光測量機。
[0009]為了達成上述目的，本發明的激光發光裝置具備:激光發光器，其發出栗浦光；共振器，其使栗浦光進行振蕩、放大而射出激光光線；以及多模光纖，其將從所述激光發光器發出的栗浦光導向所述共振器，在該多模光纖設置有攪模器，通過所述攪模器對在所述多模光纖中傳播的栗浦光進行攪拌來使光強度分布均勻化，并使栗浦光入射到所述共振器。
[0010]此外，在本發明的激光發光裝置中，所述攪模器設置于所述多模光纖的射出端部。[0011 ] 進而，此外，本發明的激光測量機將激光光線照射到測定對象物，對來自該測定對象物的反射光進行光接收來進行距離測定，其中，作為所述激光光線的發光源而具備所述激光發光裝置。
[0012]根據本發明，具備:激光發光器，其發出栗浦光；共振器，其使栗浦光進行振蕩、放大而射出激光光線；以及多模光纖，其將從所述激光發光器發出的栗浦光導向所述共振器，在該多模光纖設置有攪模器，通過所述攪模器對在所述多模光纖中傳播的栗浦光進行攪拌來使光強度分布均勻化，并使栗浦光入射到所述共振器，因此，即使在從多模光纖射出的栗浦光的光強度分布為不均勻的情況下，也不需要選擇激光二極管或調整激光二極管的發光狀態，從而能夠提高激光發光裝置的成品率，提供便宜的激光發光裝置。
[0013]此外，根據本發明，在將激光光線照射到測定對象物并對來自該測定對象物的反射光進行光接收來進行距離測定的激光測量機中，作為所述激光光線的發光源而具備所述激光發光裝置，因此，謀求激光測量機的制作費的降低。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的實施例的激光發光裝置的概略結構圖。
[0015]圖2是示出在該激光發光裝置中使用的攪模器的一個例子的說明圖。
[0016]圖3是示出在該激光發光裝置中使用的攪模器的另一例子的說明圖。
[0017]圖4 (A)、圖4 (B)分別示出未設置上述攪模器的情況、設置了該攪模器的情況下的栗浦光光束截面的光強度的圖像的圖。
[0018]圖5 (A)、圖5 (B)是分別示出圖4 (A)、圖4 (B)中的X射線上的光強度分布的圖表。
[0019]圖6 (A)是示出未設置攪模器的情況下的光脈沖的振蕩狀態的圖表，圖6 (B)是示出脈沖強度的圖表，是按時間序列示出脈沖的發光的圖表。
[0020]圖7 (A)是示出設置了攪模器的情況下的光脈沖的振蕩狀態的圖表，圖7 (B)是示出脈沖強度的圖表，是按時間序列示出脈沖的發光的圖表。
[0021]圖8是具備本發明的上述激光發光裝置的激光測量機的概略圖。
【具體實施方式】
[0022]以下，參照附圖并說明本發明的實施例。
[0023]圖1示出本發明的實施例的激光發光裝置1。
[0024]在圖1中，2為發出栗浦光的激光發光器(LD發光器)，3為將從該LD發光器2發出的栗浦光導至需要的位置(例如光共振部4)的光導纖維(optical fiber)(多模光纖)。該光導纖維3呈線圈狀地彎曲或為了進行方向變換而被彎曲、扭曲等進行需要的處理。
[0025]此外，在上述光導纖維3的需要位置優選為射出端附近，設置有攪模器(modescrambler) 5。與上述光導纖維3的射出端相向地設置有聚光透鏡6。該聚光透鏡6使從上述光導纖維3射出的栗浦光7聚光，使該栗浦光7入射到上述光共振部4。
[0026]入射到該光共振部4的栗浦光在該光共振部4中被振蕩為基波，進行放大并從該光共振部4射出，或栗浦光被振蕩為二次諧波，進行放大，作為所要求的激光光線而射出。
[0027]對上述光共振部4進行說明。
[0028]在該光共振部4的入射側設置有第一共振鏡11，在上述光共振部4的射出側設置有第二共振鏡12。在上述第一共振鏡11、上述第二共振鏡12之間從上述第一共振鏡11側起設置有激光介質13、Q開關器件14。
[0029]與從上述光共振部4被Q開關脈沖輸出的脈沖激光光線15的波長對應地選擇上述激光介質13。
[0030]例如，如果將Nd:YV04用于上述激光介質13，則振蕩波長為1064nm。如果將Nd:YAG用于上述激光介質13，則Nd:YAG具有946nm、1064nm、1319nm等的振蕩波長。此外，還能夠使用振蕩波長為1.54 μπι帶的Er、Yb:Glass等。
[0031]上述Q開關器件14具有以下功能:在上述第一共振鏡11與上述第二共振鏡12之間基波被放大而變為規定的能量以上的情況下，從上述光共振部4射出基波。因而，從上述光共振部4，脈沖激光光線15作為脈沖光而射出。
[0032]此外，作為上述Q開關器件14，使用電光元件、聲光元件、可飽和吸收體或電子快門等。
[0033]此外，還能夠在上述光共振部4設置非線性晶體，激發二次諧波，產生二次諧波的脈沖激光光線。
[0034]接著，說明上述攪模器5。
[0035]如上所述，使用上述光導纖維3，由此，有時栗浦光的光強度分布變得不均勻。入射到上述光共振部4的栗浦光的光強度分布對上述脈沖激光光線15的光強度、脈沖寬度、重復頻率、偏振光造成影響。上述攪模器5使入射到上述光導纖維3的栗浦光的光強度均勻化。
[0036]上述攪模器5對上述光導纖維3施加機械變形，使上述光導纖維3產生應力。在上述光導纖維3產生的應力對在上述光導纖維3中傳播的激光光線的行進狀態施加影響，通過使該光導纖維3產生應力，從而對在該光導纖維3中傳播的激光光線進行攪拌，促進光強度分布的均勻化。
[0037]圖2示出對上述攪模器5中的上述光導纖維3施加變形的一個方式。
[0038]隔著上述光導纖維3設置有相對置的按壓構件17a、17b。該按壓構件17a、17b分別在相向面具有凸部18a、18b，該凸部18a、18b相對于上述光導纖維3為交錯狀的排列。
[0039]在上述光導纖維3按壓上述按壓構件17a、17b，由此，上述光導纖維3通過上述凸部18a、18b交替地在不同的方向上彎曲。因而，在上述攪模器5內部，上述光導纖維3以蛇行的方式變形。因而，在上述光導纖維3內部，沿著上述光導纖維3的軸心方向，應力的產生狀態發生變化。
[0040]此外，作為使上述光導纖維3以蛇行的方式彎曲的方法，可想到各種方法。也可以將規定的直徑的銷(pin)以規定的間隔豎立設置在直線上，一邊使銷之間彎曲一邊使上述光導纖維3插通。
[0041]圖3示出上述攪模器5中的上述光導纖維3的另一變形例。
[0042]在其它變形例中，在圓筒狀的芯棒19多次纏繞上述光導纖維3。在該變形例中，也通過纏繞上述光導纖維3來對該光導纖維3施加彎曲變形