JP2001085774A - 波長可変レーザおよびレーザ発振波長切替方法 - Google Patents

波長可変レーザおよびレーザ発振波長切替方法

Info

Publication number
JP2001085774A
JP2001085774A JP25575499A JP25575499A JP2001085774A JP 2001085774 A JP2001085774 A JP 2001085774A JP 25575499 A JP25575499 A JP 25575499A JP 25575499 A JP25575499 A JP 25575499A JP 2001085774 A JP2001085774 A JP 2001085774A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
etalon
wavelength
laser
transmission
laser oscillation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP25575499A
Other languages
English (en)
Inventor
Minoru Sumiya
実 角谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP25575499A priority Critical patent/JP2001085774A/ja
Publication of JP2001085774A publication Critical patent/JP2001085774A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単、かつ、コンパクトな構成でレーザ発振波
長を切り替えることができる波長可変レーザを提供す
る。 【解決手段】所定の波長帯でレーザ発振可能な光共振器
内にフリー・スペクトル・レンジの異なるエタロン5、
6が設けられている。エタロン5は、第1および第2の
透過波長がそれぞれ第1および第2のレーザ発振波長と
なるように予め固定され、エタロン6は、透過波長の1
つがエタロン5の第1の透過波長と一致する第1の状態
と、透過波長の1つがエタロン5の第2の透過波長と一
致する第2の状態の2つの状態間で切り替えが可能に構
成されている。このエタロン6の状態の切り替えは、制
御器9および圧電アクチュエータ7によって制御され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長可変レーザに
関し、特に、遠隔から特定の気体物質の濃度を測定する
差分吸収ライダの光源として使用される波長可変レーザ
に関する。さらには、そのような波長可変レーザにおけ
るレーザ発振波長切替方法に関する。
【0002】
【従来の技術】差分吸収ライダの光源には、一般に発振
波長のがわずかに異なる2台のレーザが使用されるが、
最近では、装置の小型化、可搬型化を目的として、1台
のレーザで2つの異なるレーザ発振波長を得られる波長
可変レーザを光源に用いることが検討されている。
【0003】波長可変レーザの一例として、「Optics L
etters、第24巻、第3号、133〜135頁」には、
発振波長の異なる2つの半導体レーザを用いてアイドラ
光の波長を切り替えるようにした光パラメトリック発振
器が開示されている。この光パラメトリック発振器で
は、各半導体レーザが交互に駆動されて、これら半導体
レーザからのレーザ光によりシグナル光に対して注入同
期が行われ、半導体レーザの切り替えに応じて注入光の
波長が切り替わることで、アイドラ光の波長が交互に切
り替わる。
【0004】上記のほか、特開平4−159786号公
報には、フリー・スペクトル・レンジ(free spectral
range:自由スペクトル領域)の異なる2つのエタロン
を用いてレーザの発振波長を調節する狭帯域エキシマレ
ーザ発振器が開示されている。この狭帯域エキシマレー
ザ発振器では、光共振器内に2つのエタロンが設けら
れ、これらエタロンのギャップ長や角度を自由に設定で
きるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の波長可変レーザには以下のような問題がある。
発振波長の異なる2つの半導体レーザを用いるものにお
いては、2つの半導体レーザを光パラメトリック発振器
の共振器内に設けることは困難である。そのため、前述
の技術文献では、外部共振器によりレーザ発振波長を制
御するタイプの半導体レーザが用いられている。このよ
うな外部共振器構造には、装置の寸法が大きくなるとい
う問題がある。加えて、2つの半導体レーザを光パラメ
トリック発振器の共振器に結合させるための光学系や、
これらの半導体レーザを駆動するための制御系も必要と
なるため、装置が大掛かりで複雑になるという問題もあ
る。
【0006】特開平4−159786号公報に記載のも
のにおいては、2つのエタロンのそれぞれに、透過特性
を目的とするレーザ発振波長を得られるように調整する
ための調整機構および制御系が必要となるので、コスト
が高くなり、装置も複雑になるという問題がある。加え
て、各エタロンの透過特性をそれぞれ調整する必要があ
るため、調整に手間がかかるという問題もある。
【0007】本発明の目的は、上記各問題を解決し、簡
単、かつ、コンパクトな構成でレーザ発振波長を切り替
えることができる、波長可変レーザおよびレーザ発振波
長切替方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の波長可変レーザは、所定の波長帯でレーザ
発振可能な光共振器と、前記光共振器内部に設けられ
た、フリー・スペクトル・レンジの異なる第1および第
2のエタロンと、前記第2のエタロンの透過特性を調整
する調整手段とを有し、前記第1のエタロンは、第1お
よび第2の透過波長がそれぞれ第1および第2のレーザ
発振波長となるように予め固定され、前記第2のエタロ
ンは、透過波長の1つが前記第1のエタロンの第1の透
過波長と一致する第1の状態と、透過波長の1つが前記
第1のエタロンの第2の透過波長と一致する第2の状態
の2つの状態間で切り替えが可能に構成され、前記調整
手段によって前記第2のエタロンの状態の切り替えが行
われることを特徴とする。
【0009】本発明のレーザ発振波長切替方法は、所定
の波長帯でレーザ発振可能な光共振器内部にフリー・ス
ペクトル・レンジの異なる第1および第2のエタロンを
設けて、これらエタロンの透過特性を調整することでレ
ーザ発振波長を切り替える方法であって、前記第1のエ
タロンを、第1および第2の透過波長がそれぞれ第1お
よび第2のレーザ発振波長となるように予め固定して、
前記第2のエタロンの状態を、透過波長の1つが前記第
1のエタロンの第1の透過波長と一致する第1の状態
と、透過波長の1つが前記第1のエタロンの第2の透過
波長と一致する第2の状態の2つの状態間で切り替える
ことを特徴とする。
【0010】(作用)エタロンは、配置角度および厚さ
を調整することでその波長特性を長波長側または短波長
側へシフトさせることができる。本発明では、第1のエ
タロンは固定されているので、この第1のエタロンを透
過する波長のいずれかの波長でレーザ発振することとな
る。レーザ発振波長の切り替えは、第2のエタロンの透
過特性を調整することにより行われる。すなわち、第2
のエタロンを第1の状態となるように調整すると、第1
および第2のエタロンの波長特性の組み合わせにおけ
る、透過率の最大となる波長は第1の透過波長となり、
この第1の透過波長でレーザ発振することとなる。他
方、第2のエタロンを第2の状態となるように調整する
と、第1および第2のエタロンの波長特性の組み合わせ
における、透過率の最大となる波長は第2の透過波長と
なり、この第2の透過波長でレーザ発振することとな
る。
【0011】上記のとおりの本発明によれば、前述した
従来例の光パラメトリック発振器において適用されてい
たような外部共振器構造をとることはないので、装置が
大掛かりなったり、複雑になったりすることはない。
【0012】また、本発明によれば、第1のエタロン
は、固定であることから透過特性を調整するための調整
機構および制御系は必要ない。すなわち、本発明では、
透過特性を調整するための調整機構および制御系は第2
のエタロンについてのみ設ければよい。したがって、本
発明の構成は、調整機構および制御系が各エタロンに設
けられていた従来のもの(特開平4−159786号公
報に記載のもの)より簡単なものとなり、またコストも
低くなる。
【0013】さらに、本発明によれば、第2のエタロン
を第1および第2の状態の2つの状態間で切り替えるだ
けでレーザ発振波長を切り替えることができるので、2
つのエタロンについて調整が行われる特開平4−159
786号公報に記載のものと比べて、そのレーザ発振波
長の切り替えは簡単かつ容易なものとなっている。
【0014】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
【0015】図1に、本発明の波長可変レーザの一実施
形態を示す。この波長可変レーザは、レーザ利得媒質1
0を挟んで反射鏡3および出力鏡4が対向配置されて光
共振器が構成され、その光共振器のレーザ利得媒質10
と出力鏡4の間に、フリー・スペクトル・レンジ(free
spectral range:自由スペクトル領域)の異なる2つ
のエタロン5、6が設けられている。ここで、フリー・
スペクトル・レンジとは、エタロンを用いた分光におけ
る、スペクトルの重複なしに決定できる波長の範囲であ
る。この波長可変レーザには、エタロン6の透過波長を
調整するための機構として、圧電アクチュエータ7およ
び制御器9が設けられている。
【0016】エタロン5は、光学材料(ガラスや水晶な
ど)からなる平行平面板の両面に金属膜や誘電体多層膜
などのコーティングが施されたソリッド・エタロンであ
る。このエタロン5は、レーザ発振させたい第1および
第2のレーザ発振波長の差に等しいフリー・スペクトル
・レンジを有し、隣接する2つのスペクトルの波長がそ
れぞれ第1および第2のレーザ発振波長と一致するよう
に構成されている。すなわち、このエタロン5は、その
透過波長に第1および第2のレーザ発振波長が含まれる
状態で予め角度設定されて固定されている。
【0017】エタロン6は、一方の面に無反射コーティ
ング、他方の面に高反射コーティングがそれぞれ施され
た、光学材料(ガラスや水晶など)からなる2枚の平行
平面板が、高反射コーティングが施された面が向かい合
うように平行に支持されたものである。このエタロン6
の平行平面板間に形成される空隙の厚さは、圧電アクチ
ュエータ7によって調節される。この圧電アクチュエー
タ7による空隙の調節は、制御器9からの制御信号に基
づいて行われる。
【0018】次に、この波長可変レーザにおけるレーザ
発振波長の切り替え動作について説明する。
【0019】エタロン5のフリー・スペクトル・レンジ
は、エタロンの材料の厚さをL1、屈折率をn、レーザ
発振波長をλ0とすると、波長表示で Δλ1=λ0 2/2nL1 (1) と表わせる。一方、エタロン6のフリー・スペクトル・
レンジは、空隙の厚さをL2とすると、波長表示で、 Δλ2=λ0 2/2L2 (2) と表わせる。
【0020】本形態では、エタロン5は第1および第2
のレーザ発振波長が透過するように予め固定されおり、
エタロン6の空隙の厚さL2が圧電アクチュエータ7に
より調節されることによってレーザ発振波長の切り替え
が行われる。
【0021】まず、エタロン6の透過波長の1つが第1
のレーザ発振波長と一致するように空隙の厚さL2を調
節する。この状態では、光共振器内で第1のレーザ発振
波長と同じ波長がエタロン5、6によって選択されて共
振する。その結果、第1のレーザ発振波長のレーザ出力
光が得られる。
【0022】レーザ発振波長を切り替える場合は、上記
のレーザ発振状態から、圧電アクチュエータ7によりエ
タロン6の空隙の厚さL2を ΔL=(λ0 2/2)(Δλ1/Δλ2−1) (3) だけ変化させる。これにより、エタロン6の透過波長が
シフトして、透過波長の1つが第2のレーザ発振波長と
一致する。この状態では、光共振器内で第2のレーザ発
振波長と同じ波長がエタロン5、6によって選択されて
共振する。その結果、第2のレーザ発振波長のレーザ出
力光が得られる。
【0023】以上のようにして圧電アクチュエータ7を
用いてエタロン6の厚さを変えることにより、第1およ
び第2のレーザ発振波長のレーザ出力光を交互に切り替
えることができる。
【0024】上述のレーザ発振波長の切り替え動作を図
2を参照してさらに詳細に説明する。
【0025】図2に示すように、レーザ利得媒質10の
利得は、レーザ発振させたい第1の波長λ1と第2の波
長λ2を含む波長帯でレーザ発振可能なものとなってい
る。エタロン5は、第1の波長λ1と第2の波長λ2の差
に等しいフリー・スペクトル・レンジを持ち、隣接する
2つのスペクトルの波長がそれぞれ第1の波長λ1と第
2の波長λ2に一致するように構成されている。エタロ
ン6は、エタロン5に比較してフリー・スペクトル・レ
ンジが小さくなるように構成されている。
【0026】第1の波長λ1のレーザ光を出力する場合
は、エタロン6の透過特性を、図2の(3)に示すよう
に透過波長の1つが第1の波長λ1と一致するように調
節する。これにより、光共振器では、エタロン5の透過
特性(図2の(2))とエタロン6の透過特性(図2の
(3))との組み合わせで波長選択が行われる。これら
エタロン5、6の波長選択特性の組み合わせでは、透過
率の最大となる波長はλ1となり、レーザ発振波長は図
2の(4)に示すようにλ1となる。
【0027】上記のレーザ発振状態から、エタロン6の
空隙の厚さを所定波長分(ΔL=(λ0 2/2)(Δλ1
/Δλ2−1))だけ変化させることにより、エタロン
6の透過特性を図2の(5)に示すように長波長側へシ
フトさせて、透過波長の1つが第2の波長λ2と一致す
るように調節する。これにより、光共振器では、エタロ
ン5の透過特性(図2の(2))とエタロン6の透過特
性(図2の(5))との組み合わせで波長選択が行われ
る。これらエタロン5、6の波長選択特性の組み合わせ
では、透過率の最大となる波長はλ2となり、レーザ発
振波長は図2の(6)に示すようにλ2となる。
【0028】以上説明した形態では、エタロン6は2枚
の平行平面板により構成されているが、エタロン6をエ
タロン5のように1枚の平行平面板により構成してもよ
い。この場合のエタロン6の透過特性の調節は、エタロ
ン6の配置角度を調節することにより行う。
【0029】以下に、エタロン6を2枚の平行平面板に
より構成した例、1枚の平行平面板により構成した例を
それぞれ挙げて、その動作を具体的に説明する。
【0030】(実施例1)図3に、本発明の波長可変レ
ーザの第1の実施例を示す。この波長可変レーザは、メ
タンガスを検出する差分吸収ライダの光源に用いられる
レーザであって、光共振器を構成するレーザ利得媒質に
非線形光学結晶であるKTA(KTiOAsO4)結晶
4が用いられ、該KTA結晶4を照射するポンプ光とし
て発振波長が1064nmのYAGレーザ1から出射さ
れるパルス光が用いられている以外は、前述の図1に示
したものとほぼ同じ構成で、光パラメトリック発振によ
り、メタンの吸収波長である3.4μm帯のレーザ光を
発生するように構成されている。
【0031】KTA結晶4は、結晶方位がθ=80°、
φ=90°で、YAGレーザ1からのポンプ光が照射さ
れることにより、1.55μmのシグナル光と3.40
μmのアイドラ光を発生する。このKTA結晶4の配置
角度を微小変化させて上記角度θを制御することによっ
て3.4μm帯の波長を制御し、これによりメタンの吸
収線付近に合せることができる。
【0032】反射鏡3と出力鏡4との間が光パラメトリ
ック発振のための共振器となり、3.4μmのアイドラ
光が共振する。反射鏡3は、1.064μmの波長で低
反射となり、3.4μmの波長では高反射となるように
構成されている。出力鏡4は、3.4μmの波長で部分
反射となり、3.4μmのアイドラ光がレーザ光として
取り出される。
【0033】エタロン5は、ふっ化カルシウム(CaF
2)よりなる平行平面板の両面に3.4μmに対して高
反射となるコーティングが施されたもので、その厚さは
4.10mm、フリー・スペクトル・レンジは1nmで
ある。このエタロン5の透過波長の1つがメタンの吸収
線に一致するように配置されている。
【0034】エタロン6は、ふっ化カルシウム(CaF
2)よりなる第1および第2の平行平面板からなる。第
1および第2の平行平面板はともに、一方の面に3.4
μmの波長に対して低反射となるコーティングが施さ
れ、他方の面に3.4μmの波長に対して高反射となる
コーティングが施されており、高反射コーティングが施
された面が向かい合うように平行に支持されている。こ
のエタロン6の平行平面板間に形成される空隙の厚さは
約7.2mmで、フリー・スペクトル・レンジは0.8
nmである。
【0035】本実施例では、まず、エタロン6の透過波
長の1つがエタロン5で波長選択されるメタンの吸収線
の波長と一致するように、制御器9が圧電アクチュエー
タを電圧制御することによりエタロン6の空隙の厚さに
微小変化を与える。ここで、エタロン6の空隙の変化量
はレーザ発振波長より小さくなるようにする。この調節
により、光共振器では、メタンの吸収線と同じ波長がエ
タロン5、6によって選択され、その波長でレーザ発振
する。
【0036】レーザ発振波長を切り替える場合は、上記
のレーザ発振状態から、制御器9が圧電アクチュエータ
を電圧制御して、エタロン6の空隙の厚さを425nm
だけ大きくする。これにより、エタロン6の透過波長が
0.2nmだけ長波長側へシフトすることとなり、エタ
ロン6の透過波長の1つが、エタロン5で波長選択され
る、((メタンの吸収線の波長)+1nm)の波長と一
致する。光共振器では、エタロン5、6によって((メ
タンの吸収線の波長)+1nm)の波長が選択され、そ
の波長でレーザ発振する。
【0037】上述のようにして、制御器9が圧電アクチ
ュエータ7を電圧制御してエタロン6の空隙の厚さを切
り替えることにより、第1のレーザ発振波長(メタンの
吸収線の波長)と第2のレーザ発振波長((メタンの吸
収線の波長)+1nm)との間でレーザ発振波長の切り
替えが行われる。
【0038】(実施例2)図4に、本発明の波長可変レ
ーザの第2の実施例を示す。この波長可変レーザは、エ
タロン6に換えて1枚の平行平面板によりなるエタロン
6’が設けられ、圧電アクチュエータ7がエタロン6’
の配置角度を調節するように構成されている以外は、前
述の図3に示したものと同じ構成のものである。
【0039】エタロン6’はふっ化カルシウム(CaF
2)よりなる平行平面板の両面に3.4μmに対して高
反射となるコーティングを施したソリッド・エタロンで
ある。このエタロン6’のフリー・スペクトル・レンジ
は、エタロンの厚さをL2、エタロン材料の屈折率を
n、レーザ発振波長をλ0とすると、波長表示でΔλ2
λ0 2/2nL2 (4)
と表わせる。本実施例では、エタロン6’は、フリー・
スペクトル・レンジが0.8nm、その厚さが5.12
mmとされており、圧電アクチュエータ7によりその配
置角度が制御されてその透過特性が調節される。
【0040】次に、この波長可変レーザのレーザ発振波
長の切り替え動作を説明する。
【0041】まず、制御器9が圧電アクチュエータ7を
電圧制御して、エタロン6’の透過波長の1つがエタロ
ン5で波長選択されるメタンの吸収線の波長と一致する
ように、エタロン6’の配置角度を微小変化(変化量が
レーザ発振波長より小さい)させる。この調節により、
光共振器では、メタンの吸収線と同じ波長がエタロン
5、6’によって選択され、その波長でレーザ発振す
る。
【0042】レーザ発振波長を切り替える場合は、上記
のレーザ発振状態から、制御器9が圧電アクチュエータ
7を電圧制御して、入射角度が小さくなる方向にエタロ
ン6’の配置角度を0.88°だけ変化させる。この調
節により、エタロン6’の透過波長が0.2nmだけ長
波長側へシフトすることとなり、エタロン6’の透過波
長の1つが、エタロン5で波長選択される、((メタン
の吸収線の波長)+1nm)の波長と一致する。これに
より、光共振器では、エタロン5、6’によって((メ
タンの吸収線の波長)+1nm)の波長が選択され、そ
の波長でレーザ発振する。
【0043】上述のようにして、制御器9が圧電アクチ
ュエータ7を電圧制御してエタロン6’の配置角度を切
り替えることにより、(メタンの吸収線の波長)の第1
のレーザ発振波長と((メタンの吸収線の波長)+1n
m)の第2のレーザ発振波長との間でレーザ発振波長の
切り替えが行われる。
【0044】(他の実施形態)上述した形態では、エタ
ロン6(またはエタロン6’)は、フリー・スペクトル
・レンジがエタロン5のフリー・スペクトル・レンジよ
り小さくなるように構成されているが、反対にエタロン
6(またはエタロン6’)のフリー・スペクトル・レン
ジがエタロン5のフリー・スペクトル・レンジより大き
くなるように構成してもよい。この場合のレーザ発振波
長の切り替え動作を図5を参照して以下に詳細に説明す
る。
【0045】図5に示すように、レーザ利得媒質10の
利得は、レーザ発振させたい第1の波長λ1と第2の波
長λ2を含む波長帯でレーザ発振可能なものとなってい
る。エタロン5は、第1の波長λ1と第2の波長λ2の差
に等しいフリー・スペクトル・レンジを持ち、隣接する
2つのスペクトルの波長がそれぞれ第1の波長λ1と第
2の波長λ2に一致するように構成されている。エタロ
ン6(またはエタロン6’)は、フリー・スペクトル・
レンジがエタロン5に比較して大きくなるように構成さ
れている。
【0046】第1の波長λ1のレーザ光を出力する場合
は、エタロン6(またはエタロン6’)の透過特性を、
図5の(3)に示すように透過波長の1つが第1の波長
λ1と一致するように調節する。これにより、光共振器
では、エタロン5の透過特性(図5の(2))とエタロ
ン6の透過特性(図5の(3))との組み合わせで波長
選択が行われる。これらエタロンの波長選択特性の組み
合わせでは、透過率の最大となる波長はλ1となり、レ
ーザ発振波長は図5の(4)に示すようにλ1となる。
上記のレーザ発振状態から、エタロン6の空隙の厚さ
(またはエタロン6’の配置角度)を所定波長分(ΔL
=(λ0 2/2)(Δλ1/Δλ2−1))だけ変化させる
ことにより、エタロン6(またはエタロン6’)の透過
特性を図5の(5)に示すように短波長側へシフトさせ
て、透過波長の1つが第2の波長λ と一致するように
調節する。これにより、光共振器では、図5の(2)の
エタロン5の透過特性と図5の(5)のエタロン6(ま
たはエタロン6’)の透過特性との組み合わせで波長選
択が行われる。これらエタロンの波長選択特性の組み合
わせでは、透過率の最大となる波長はλ2となり、レー
ザ発振波長は図5の(6)に示すようにλ2となる。
【0047】以上説明した各形態において、エタロン5
は、その反射面の反射率をエタロン6のそれと比較して
高くなるようにして、波長に対する透過特性を急峻にす
ることが望ましい。このように構成することにより、レ
ーザ発振可能な波長がエタロン5により制限されること
となり、エタロン6の透過波長を厳密制御する必要がな
くなる。
【0048】また、以上説明した本発明の波長可変レー
ザの構成は、図示された構成に限定されるものではな
く、エタロンの配置箇所や光共振器の構造などは設計に
応じて適宜変更することが可能である。例えば、エタロ
ンは反射鏡とレーザ利得媒質との間に設けてもよい。ま
た、光共振器を2枚以上の反射鏡と1枚の出力鏡で構成
したり、光共振器の反射鏡をエタロンで構成することも
できる。
【0049】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
外部共振器構造をとることはないので、従来の外部共振
器構造をとるものと比較して、装置の構成を簡単かつコ
ンパクトなものにできるという効果がある。
【0050】また、本発明によれば、2つのエタロンの
うちの一方についてのみ透過特性を調整するための調整
機構および制御系を設ければよいので、各エタロンにつ
いて調整機構および制御系が設けられる従来のもの(特
開平4−159786号公報参照)と比べて、装置の構
成を簡単なものとすることができ、コストも低く抑える
ことができる。
【0051】さらに、本発明によれば、2つのエタロン
のうちの一方のエタロンの状態を切り替えるだけでレー
ザ発振波長を切り替えることができるので、各エタロン
について調整が行われる従来のもの(特開平4−159
786号公報参照)と比べて、レーザ発振波長の切り替
えを簡単かつ容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の波長可変レーザの一実施形態を示すブ
ロック図である。
【図2】本発明の波長可変レーザにおけるレーザ発振波
長の切り替え動作の一例を説明するための図である。
【図3】本発明の第1の実施例の波長可変レーザの構成
を示すブロック図である。
【図4】本発明の第2の実施例の波長可変レーザの構成
を示すブロック図である。
【図5】本発明の波長可変レーザにおけるレーザ発振波
長の切り替え動作の一例を説明するための図である。
【符号の説明】
1 YAGレーザ 2 レンズ 3 反射鏡 4 KTA結晶 5,6,6’ エタロン 7 圧電アクチュエータ 8 出力鏡 9 制御器 10 レーザ利得媒質

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の波長帯でレーザ発振可能な光共振
    器と、 前記光共振器内部に設けられた、フリー・スペクトル・
    レンジの異なる第1および第2のエタロンと、 前記第2のエタロンの透過特性を調整する調整手段とを
    有し、 前記第1のエタロンは、第1および第2の透過波長がそ
    れぞれ第1および第2のレーザ発振波長となるように予
    め固定され、 前記第2のエタロンは、透過波長の1つが前記第1のエ
    タロンの第1の透過波長と一致する第1の状態と、透過
    波長の1つが前記第1のエタロンの第2の透過波長と一
    致する第2の状態の2つの状態間で切り替えが可能に構
    成され、 前記調整手段によって前記第2のエタロンの状態の切り
    替えが行われることを特徴とする波長可変レーザ。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の波長可変レーザにおい
    て、 前記第1のエタロンのフリー・スペクトル・レンジが前
    記第1および第2のレーザ発振波長の差に等しくなるよ
    うに構成されるとともに、前記第2のエタロンのフリー
    ・スペクトル・レンジが前記第1のエタロンのフリー・
    スペクトル・レンジよりも小さくなるように構成されて
    いることを特徴とする波長可変レーザ。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の波長可変レーザにおい
    て、 前記第1のエタロンのフリー・スペクトル・レンジが前
    記第1および第2のレーザ発振波長の差に等しくなるよ
    うに構成されるとともに、前記第2のエタロンのフリー
    ・スペクトル・レンジが前記第1のエタロンのフリー・
    スペクトル・レンジよりも大きくなるように構成されて
    いることを特徴とする波長可変レーザ。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の波長可変レーザにおい
    て、 前記第1のエタロンは、両面に反射膜が形成された平行
    平面板より構成され、 前記第2のエタロンは、一方の面に無反射膜が形成さ
    れ、他方の面に反射膜が形成された第1および第2の平
    行平面板が、反射膜が形成された面が向かい合うように
    平行に支持され、該平行平面板間に形成される空隙の厚
    さが前記調整手段によって調整可能に構成されているこ
    とを特徴とする波長可変レーザ。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載の波長可変レーザにおい
    て、 前記第1のエタロンを構成する平行平面板の反射膜の反
    射率が、前記第2のエタロンを構成する第1および第2
    の平行平面板の反射膜の反射率よりも高くなるように構
    成されていることを特徴とする波長可変レーザ。
  6. 【請求項6】 請求項1に記載の波長可変レーザにおい
    て、 前記第1および第2のエタロンはともに、両面に反射膜
    が形成された平行平面板より構成され、該第2のエタロ
    ンの配置角度が前記調整手段によって調整可能に構成さ
    れていることを特徴とする波長可変レーザ。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載の波長可変レーザにおい
    て、 前記第1のエタロンを構成する平行平面板の反射膜の反
    射率が前記第2のエタロンを構成する平行平面板の反射
    膜の反射率よりも高くなるように構成されていることを
    特徴とする波長可変レーザ。
  8. 【請求項8】 請求項1から7のいずれかに記載の波長
    可変レーザにおいて、 前記光共振器を構成するレーザ利得媒質が非線形光学結
    晶であり、該非線形光学結晶を所定の波長のポンプ波で
    照射して得られるアイドラ光の一部が前記第1および第
    2のエタロンを透過して共振するように構成されている
    ことを特徴とする波長可変レーザ。
  9. 【請求項9】 所定の波長帯でレーザ発振可能な光共振
    器内部にフリー・スペクトル・レンジの異なる第1およ
    び第2のエタロンを設けて、これらエタロンの透過特性
    を調整することでレーザ発振波長を切り替える方法であ
    って、 前記第1のエタロンを、第1および第2の透過波長がそ
    れぞれ第1および第2のレーザ発振波長となるように予
    め固定して、前記第2のエタロンの状態を、透過波長の
    1つが前記第1のエタロンの第1の透過波長と一致する
    第1の状態と、透過波長の1つが前記第1のエタロンの
    第2の透過波長と一致する第2の状態の2つの状態間で
    切り替えることを特徴とするレーザ発振波長切替方法。
  10. 【請求項10】 請求項9に記載のレーザ発振波長切替
    方法において、 前記第1のエタロンとして、フリー・スペクトル・レン
    ジが前記第1および第2のレーザ発振波長の差に等しく
    なるように構成されたソリッド・エタロンを用い、前記
    第2のエタロンとして、フリー・スペクトル・レンジが
    前記第1のエタロンのフリー・スペクトル・レンジより
    小さいものを用いることとし、前記第2のエタロンを前
    記第1の状態とした後に、該第2のエタロンの透過特性
    を所定波長分だけ長波長側へシフトさせて前記第2の状
    態とすることを特徴とするレーザ発振波長切替方法。
  11. 【請求項11】 請求項9に記載のレーザ発振波長切替
    方法において、 前記第1のエタロンとして、フリー・スペクトル・レン
    ジが前記第1および第2のレーザ発振波長の差に等しく
    なるように構成されたものを用い、前記第2のエタロン
    として、フリー・スペクトル・レンジが前記第1のエタ
    ロンのフリー・スペクトル・レンジより大きいものを用
    いることとし、前記第2のエタロンを前記第1の状態と
    した後に、該第2のエタロンの透過特性を所定波長分だ
    け短波長側へシフトさせて前記第2の状態とすることを
    特徴とするレーザ発振波長切替方法。
JP25575499A 1999-09-09 1999-09-09 波長可変レーザおよびレーザ発振波長切替方法 Pending JP2001085774A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25575499A JP2001085774A (ja) 1999-09-09 1999-09-09 波長可変レーザおよびレーザ発振波長切替方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25575499A JP2001085774A (ja) 1999-09-09 1999-09-09 波長可変レーザおよびレーザ発振波長切替方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001085774A true JP2001085774A (ja) 2001-03-30

Family

ID=17283174

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25575499A Pending JP2001085774A (ja) 1999-09-09 1999-09-09 波長可変レーザおよびレーザ発振波長切替方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001085774A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004348136A (ja) * 2003-05-23 2004-12-09 Rohm & Haas Electronic Materials Llc 外部共振器半導体レーザーおよびその製造方法
JP2005136202A (ja) * 2003-10-30 2005-05-26 Fujitsu Ltd 波長可変レーザ及びその制御方法
JP2008066636A (ja) * 2006-09-11 2008-03-21 Opnext Japan Inc 波長可変レーザ光源
JP2009237566A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Itt Manufacturing Enterprises Inc パラメトリック発振器を用いた波長アジャイルレーザ送信器
JP2011249399A (ja) * 2010-05-24 2011-12-08 Mitsutoyo Corp レーザ光源、及びレーザ光源の調整システム
JP2012079885A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Panasonic Electric Works Sunx Co Ltd レーザ光出射装置およびレーザ光の中心波長および波長帯域幅の変更方法
JP2017011163A (ja) * 2015-06-24 2017-01-12 国立大学法人埼玉大学 レーザー光源装置及び干渉計

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63160287A (ja) * 1986-12-23 1988-07-04 Nikon Corp フアブリペロ−エタロンを備えるエキシマレ−ザ−装置
JPH01245584A (ja) * 1988-03-28 1989-09-29 Mitsui & Co Ltd 狭帯域発振エキシマレーザ
JPH02186688A (ja) * 1989-01-13 1990-07-20 Mitsubishi Electric Corp 波長安定化レーザ装置
JPH0758393A (ja) * 1993-08-16 1995-03-03 Toshiba Corp 狭帯域レーザ発振方法及びその装置及びこれを用いたレーザ露光装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63160287A (ja) * 1986-12-23 1988-07-04 Nikon Corp フアブリペロ−エタロンを備えるエキシマレ−ザ−装置
JPH01245584A (ja) * 1988-03-28 1989-09-29 Mitsui & Co Ltd 狭帯域発振エキシマレーザ
JPH02186688A (ja) * 1989-01-13 1990-07-20 Mitsubishi Electric Corp 波長安定化レーザ装置
JPH0758393A (ja) * 1993-08-16 1995-03-03 Toshiba Corp 狭帯域レーザ発振方法及びその装置及びこれを用いたレーザ露光装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004348136A (ja) * 2003-05-23 2004-12-09 Rohm & Haas Electronic Materials Llc 外部共振器半導体レーザーおよびその製造方法
JP2005136202A (ja) * 2003-10-30 2005-05-26 Fujitsu Ltd 波長可変レーザ及びその制御方法
JP4713073B2 (ja) * 2003-10-30 2011-06-29 富士通株式会社 波長可変レーザ及びその制御方法
JP2008066636A (ja) * 2006-09-11 2008-03-21 Opnext Japan Inc 波長可変レーザ光源
JP2009237566A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Itt Manufacturing Enterprises Inc パラメトリック発振器を用いた波長アジャイルレーザ送信器
JP2011249399A (ja) * 2010-05-24 2011-12-08 Mitsutoyo Corp レーザ光源、及びレーザ光源の調整システム
JP2012079885A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Panasonic Electric Works Sunx Co Ltd レーザ光出射装置およびレーザ光の中心波長および波長帯域幅の変更方法
JP2017011163A (ja) * 2015-06-24 2017-01-12 国立大学法人埼玉大学 レーザー光源装置及び干渉計

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5291503A (en) Internally stimulated optical parametric oscillator/laser
US5365366A (en) Synchronously pumped sub-picosecond optical parametric oscillator
US7778291B2 (en) Wavelength converting laser device
US6016323A (en) Broadly tunable single longitudinal mode output produced from multi-longitudinal mode seed source
JP3421184B2 (ja) 波長可変レーザーにおける波長選択方法および波長可変レーザーにおける波長選択可能なレーザー発振装置
US5889800A (en) Broadly tunable single longitudinal mode output produced from multi-longitudinal mode seed source
US6011809A (en) Multi-wavelength laser apparatus and continuous variable wavelength laser apparatus
KR100451117B1 (ko) 광파라메트릭발진장치
JP2001085774A (ja) 波長可変レーザおよびレーザ発振波長切替方法
US6078598A (en) Laser apparatus, pulsed laser oscillation method and projection exposure apparatus using the same
JP3176682B2 (ja) 波長可変レーザー装置
JP2004523122A (ja) 高繰返しレートuvエキシマーレーザ
JP4276323B2 (ja) テラヘルツ波発生装置
KR100451116B1 (ko) 파장가변레이저에서의파장선택가능레이저오실레이터
JP2001244530A (ja) 超短パルスレーザー発振装置
JP2018031811A (ja) 2波長同時発振型赤外光パラメトリック発振装置
JP2022065972A (ja) レーザ装置
JPH05211363A (ja) レーザ発振装置
JP2023102805A (ja) 赤外光パラメトリック発振装置
JPH118430A (ja) レーザ装置および投影露光装置、並びにパルスレーザ発振方法
JP2951050B2 (ja) 2波長発振qスイッチco2レ−ザ装置
JP2695376B2 (ja) Cta光パラメトリック発振器
JPH06175175A (ja) 第二高調波発生装置
JP2004165530A (ja) レーザー装置及び電気光学分散を用いた同調方法
JPH0621549A (ja) 波長可変半導体レーザー及び外部共振ユニット