激光發(fā)光裝置以及激光測(cè)量機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使用多模光纖的激光發(fā)光裝置以及具備該激光發(fā)光裝置的激光測(cè)量機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]使由激光二極管所發(fā)光的栗浦光(pump light)經(jīng)由多模光纖入射到共振部，通過(guò)該共振部對(duì)栗浦光進(jìn)行抽運(yùn)(pump )。栗浦光進(jìn)行共振、放大并作為激光光線而輸出。
[0003]將栗浦光導(dǎo)向共振部的多模光纖在設(shè)置于設(shè)備的過(guò)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(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，所產(chǎn)生的應(yīng)力對(duì)在多模光纖中傳播的激光光線的行進(jìn)狀態(tài)施加影響，從而使光強(qiáng)度分布不均勻，使激光光線的質(zhì)量劣化。
[0004]例如，在將激光發(fā)光裝置用于激光測(cè)量機(jī)的情況下，光強(qiáng)度分布的不均勻?qū)Ψ瓷涔獾墓饨邮諒?qiáng)度造成影響，因此，對(duì)測(cè)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(qiáng)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(tài)下，以從多模光纖射出的栗浦光的光強(qiáng)度分布為均勻的方式選擇激光二極管或調(diào)整激光二極管的發(fā)光狀態(tài)等。
[0007]因此，激光發(fā)光裝置的成品率差并且需要調(diào)整成本等，激光發(fā)光裝置變得昂貴。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種在具有多模光纖的激光發(fā)光裝置中栗浦光的光強(qiáng)度分布容易均勻化的激光發(fā)光裝置以及具備該激光發(fā)光裝置的激光測(cè)量機(jī)。
[0009]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的激光發(fā)光裝置具備:激光發(fā)光器，其發(fā)出栗浦光；共振器，其使栗浦光進(jìn)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(fā)光器發(fā)出的栗浦光導(dǎo)向所述共振器，在該多模光纖設(shè)置有攪模器，通過(guò)所述攪模器對(duì)在所述多模光纖中傳播的栗浦光進(jìn)行攪拌來(lái)使光強(qiáng)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(fā)明的激光發(fā)光裝置中，所述攪模器設(shè)置于所述多模光纖的射出端部。[0011 ] 進(jìn)而，此外，本發(fā)明的激光測(cè)量機(jī)將激光光線照射到測(cè)定對(duì)象物，對(duì)來(lái)自該測(cè)定對(duì)象物的反射光進(jìn)行光接收來(lái)進(jìn)行距離測(cè)定，其中，作為所述激光光線的發(fā)光源而具備所述激光發(fā)光裝置。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，具備:激光發(fā)光器，其發(fā)出栗浦光；共振器，其使栗浦光進(jìn)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(fā)光器發(fā)出的栗浦光導(dǎo)向所述共振器，在該多模光纖設(shè)置有攪模器，通過(guò)所述攪模器對(duì)在所述多模光纖中傳播的栗浦光進(jìn)行攪拌來(lái)使光強(qiáng)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(qiáng)度分布為不均勻的情況下，也不需要選擇激光二極管或調(diào)整激光二極管的發(fā)光狀態(tài)，從而能夠提高激光發(fā)光裝置的成品率，提供便宜的激光發(fā)光裝置。
[0013]此外，根據(jù)本發(fā)明，在將激光光線照射到測(cè)定對(duì)象物并對(duì)來(lái)自該測(cè)定對(duì)象物的反射光進(jìn)行光接收來(lái)進(jìn)行距離測(cè)定的激光測(cè)量機(jī)中，作為所述激光光線的發(fā)光源而具備所述激光發(fā)光裝置，因此，謀求激光測(cè)量機(jī)的制作費(fèi)的降低。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的激光發(fā)光裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖2是示出在該激光發(fā)光裝置中使用的攪模器的一個(gè)例子的說(shuō)明圖。
[0016]圖3是示出在該激光發(fā)光裝置中使用的攪模器的另一例子的說(shuō)明圖。
[0017]圖4 (A)、圖4 (B)分別示出未設(shè)置上述攪模器的情況、設(shè)置了該攪模器的情況下的栗浦光光束截面的光強(qiáng)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(qiáng)度分布的圖表。
[0019]圖6 (A)是示出未設(shè)置攪模器的情況下的光脈沖的振蕩狀態(tài)的圖表，圖6 (B)是示出脈沖強(qiáng)度的圖表，是按時(shí)間序列示出脈沖的發(fā)光的圖表。
[0020]圖7 (A)是示出設(shè)置了攪模器的情況下的光脈沖的振蕩狀態(tài)的圖表，圖7 (B)是示出脈沖強(qiáng)度的圖表，是按時(shí)間序列示出脈沖的發(fā)光的圖表。
[0021]圖8是具備本發(fā)明的上述激光發(fā)光裝置的激光測(cè)量機(jī)的概略圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下，參照附圖并說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
[0023]圖1示出本發(fā)明的實(shí)施例的激光發(fā)光裝置1。
[0024]在圖1中，2為發(fā)出栗浦光的激光發(fā)光器(LD發(fā)光器)，3為將從該LD發(fā)光器2發(fā)出的栗浦光導(dǎo)至需要的位置(例如光共振部4)的光導(dǎo)纖維(optical fiber)(多模光纖)。該光導(dǎo)纖維3呈線圈狀地彎曲或?yàn)榱诉M(jìn)行方向變換而被彎曲、扭曲等進(jìn)行需要的處理。
[0025]此外，在上述光導(dǎo)纖維3的需要位置優(yōu)選為射出端附近，設(shè)置有攪模器(modescrambler) 5。與上述光導(dǎo)纖維3的射出端相向地設(shè)置有聚光透鏡6。該聚光透鏡6使從上述光導(dǎo)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(jìn)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(jìn)行放大，作為所要求的激光光線而射出。
[0027]對(duì)上述光共振部4進(jìn)行說(shuō)明。
[0028]在該光共振部4的入射側(cè)設(shè)置有第一共振鏡11，在上述光共振部4的射出側(cè)設(shè)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(cè)起設(shè)置有激光介質(zhì)13、Q開(kāi)關(guān)器件14。
[0029]與從上述光共振部4被Q開(kāi)關(guān)脈沖輸出的脈沖激光光線15的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)地選擇上述激光介質(zhì)13。
[0030]例如，如果將Nd:YV04用于上述激光介質(zhì)13，則振蕩波長(zhǎng)為1064nm。如果將Nd:YAG用于上述激光介質(zhì)13，則Nd:YAG具有946nm、1064nm、1319nm等的振蕩波長(zhǎng)。此外，還能夠使用振蕩波長(zhǎng)為1.54 μπι帶的Er、Yb:Glass等。
[0031]上述Q開(kāi)關(guān)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?yōu)橐?guī)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(kāi)關(guān)器件14，使用電光元件、聲光元件、可飽和吸收體或電子快門(mén)等。
[0033]此外，還能夠在上述光共振部4設(shè)置非線性晶體，激發(fā)二次諧波，產(chǎn)生二次諧波的脈沖激光光線。
[0034]接著，說(shuō)明上述攪模器5。
[0035]如上所述，使用上述光導(dǎo)纖維3，由此，有時(shí)栗浦光的光強(qiáng)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(qiáng)度分布對(duì)上述脈沖激光光線15的光強(qiáng)度、脈沖寬度、重復(fù)頻率、偏振光造成影響。上述攪模器5使入射到上述光導(dǎo)纖維3的栗浦光的光強(qiáng)度均勻化。
[0036]上述攪模器5對(duì)上述光導(dǎo)纖維3施加機(jī)械變形，使上述光導(dǎo)纖維3產(chǎn)生應(yīng)力。在上述光導(dǎo)纖維3產(chǎn)生的應(yīng)力對(duì)在上述光導(dǎo)纖維3中傳播的激光光線的行進(jìn)狀態(tài)施加影響，通過(guò)使該光導(dǎo)纖維3產(chǎn)生應(yīng)力，從而對(duì)在該光導(dǎo)纖維3中傳播的激光光線進(jìn)行攪拌，促進(jìn)光強(qiáng)度分布的均勻化。
[0037]圖2示出對(duì)上述攪模器5中的上述光導(dǎo)纖維3施加變形的一個(gè)方式。
[0038]隔著上述光導(dǎo)纖維3設(shè)置有相對(duì)置的按壓構(gòu)件17a、17b。該按壓構(gòu)件17a、17b分別在相向面具有凸部18a、18b，該凸部18a、18b相對(duì)于上述光導(dǎo)纖維3為交錯(cuò)狀的排列。
[0039]在上述光導(dǎo)纖維3按壓上述按壓構(gòu)件17a、17b，由此，上述光導(dǎo)纖維3通過(guò)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(nèi)部，上述光導(dǎo)纖維3以蛇行的方式變形。因而，在上述光導(dǎo)纖維3內(nèi)部，沿著上述光導(dǎo)纖維3的軸心方向，應(yīng)力的產(chǎn)生狀態(tài)發(fā)生變化。
[0040]此外，作為使上述光導(dǎo)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(guī)定的直徑的銷(xiāo)(pin)以規(guī)定的間隔豎立設(shè)置在直線上，一邊使銷(xiāo)之間彎曲一邊使上述光導(dǎo)纖維3插通。
[0041]圖3示出上述攪模器5中的上述光導(dǎo)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(dǎo)纖維3。在該變形例中，也通過(guò)纏繞上述光導(dǎo)纖維3來(lái)對(duì)該光導(dǎo)纖維3施加彎曲變形