KR0155068B1 - The laser amplification method and apparatus for four path amplification compensating thermal birefringence - Google Patents
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Abstract
본 발명은 파라데이 성광자를 레이저 증폭 장치의 이득 매질과 반사경 사이에 위치시킴으로써 열 복굴절을 보상하여 효율적인 고출력 레이저 증폭을 이뤄주는 장치와 방법을 제공한다. 열 복굴절이 보상됨으로 이득 매질을 레이저 광이 두 번 왕복하여도 레이저 공진이 일어나지 않고 따라서 큰 게인(GAIN)을 얻을 수 있다.The present invention provides an apparatus and method for compensating for thermal birefringence by placing Faraday photons between a gain medium and a reflector of a laser amplification device to achieve efficient high power laser amplification. Since thermal birefringence is compensated for, the laser resonance does not occur even if the laser medium is reciprocated twice by the gain medium, and thus a large gain GAIN can be obtained.
Description
제1도는 본 발명에 따른 4경로 레이저 증폭기의 구성을 도시하는 도면.1 is a diagram showing the configuration of a four-path laser amplifier according to the present invention.
제2도는 광의 입사각에 따른 이득 매질에서의 굴절률의 정의를 도시하는 도면.2 shows the definition of the refractive index in a gain medium according to the angle of incidence of light.
제3도는 4경로 증폭을 이루기 위해 광이 통과하는 경로를 도시하는 도면.3 shows a path through which light passes to achieve four-path amplification.
제4도는 QWP를 사용하는 4경로 증폭기와 파라데이 선광자를 사용하는 4경로 증폭기의 증폭율을 도시하는 그래프.4 is a graph showing the amplification factor of a four-path amplifier using QWP and a four-path amplifier using Faraday optoelectronics.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 제1 편광기 2 : 포켈스 셀(pockels cell)1: first polarizer 2: pockels cell
3 : 제2 편광기 4 : 이득 매질3: second polarizer 4: gain medium
5 : 파라데이 선광자(Faraday rotator) 6 : 제1 미러5: Faraday rotator 6: First mirror
7 : 제2 미러 8 : 레이저7: second mirror 8: laser
31 : 제1 경로의 증폭율을 나타내는 곡선31: A curve showing the amplification rate of the first path
32 : 제2 경로의 증폭율을 나타내는 곡선32: Curve indicating the amplification rate of the second path
33 : 파라데이 선광자를 사용하는 경우의 제4 경로의 증폭율을 나타내는 곡선33: A curve showing the amplification factor of the fourth path when using a Faraday photon
본 발명은 증폭기에 관한 것으로, 특정하게는 파라데이 선광자(Faraday rotator)를 사용하여 레이저 이득 매질 한 개로, 네 경로를 사용하여 증폭하는 방법 및 그 증폭기에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to an amplifier, and more particularly, to a method for amplifying by using four paths using a Faraday rotator, using a four path, and an amplifier thereof.
TW급 레이저에 의한 X선 발생 장치는 요즘 각광받는 부분이다. 그 외에도 고출력 레이저는 비선형 과학 연구에 없어서는 안될 장치가 되었다. 고출력 광을 얻기 위해서는 모드 록킹과 Q 스위칭 (mode-locking Q-switching; MLQS)방법으로 레이저를 발진시킨 후 또 다른 증폭기로 증폭한다. 증폭될 펄스 폭이 아주 짧을 때는 광섬유로 펄스를 늘여 증폭한 후 분산이 큰 소자를 이용하여 다시 펄스폭을 압축하는 방법을 쓰기도 한다. 여기에 이용되는 증폭기로는 재생 증폭기(regenerate amplofier)와 다중 경로 증폭기(multi-pass amplifier)가 있다. 재생 증폭기는 펄스폭 이득이 작은 매질에서 수십번 왕복시켜서 증폭하는 방법이다. 재생 증폭기는 2개의 전반사경이 공진기를 형성하고 있으므로 증폭된 빛을 공진기 밖으로 빼내기 위해서는 포켈스 셀(pockels cell)을 이용한다. 그래서 포켈스 셀의 구동회로는 MLQS와 동기화되어 있어야 한다. 재생 증폭기가 높은 이득과 큰 에너지를 얻을 수 있는 장점을 가지는 반면에 동기화 문제는 실용상 여러 가지 난점으로 작용한다. 일반적으로 포켈스 셀은 동작 시간이 10ns 정도이므로 증폭기의 전체 길이는 길어질 수밖에 없다. 또한 10ns 이상되는 긴 펄스의 증폭도 하기 어려워 진다는 문제점이 있다.X-ray generators using TW-class lasers are in the spotlight these days. In addition, high power lasers have become an indispensable device for nonlinear scientific research. To obtain high output light, the laser is oscillated by mode-locking Q-switching (MLQS) and then amplified by another amplifier. When the pulse width to be amplified is very short, the method of amplifying by extending the pulse with the optical fiber and then compressing the pulse width again using a device with a large dispersion. Amplifiers used here include a regenerate amplofier and a multi-pass amplifier. A regenerative amplifier is a method of amplifying several round trips in a medium with a small pulse width gain. In the regenerative amplifier, two total reflection mirrors form a resonator, and a Pockels cell is used to pull the amplified light out of the resonator. So the Pockels cell drive circuit must be synchronized with the MLQS. While regenerative amplifiers have the advantage of high gain and high energy, synchronization problems present several challenges in practice. In general, the Pockels cell has an operating time of about 10ns, so the total length of the amplifier is inevitable. In addition, there is a problem that it is difficult to amplify a long pulse of more than 10ns.
상술한 문제점을 해결하려는 측면에서 볼 때 동기화가 필요없는 다중 경로 증폭기는 단순한 구조이면서 매우 사용하기 편리한 증폭기이다. 일반적으로 다중 경로 증폭기에 사용되는 증폭 매질은 소신호의 증폭률이 재생 증폭기보다 커서 단지 몇 회 왕복으로 큰 에너지를 얻을 수 있다. 다중 경로 증폭기의 장점은 능동 소자를 사용하지 않으며 파장 선택 소자가 없어서 아주 짧은 펄스 증폭에도 사용할 수 있다는 데 있다.In view of solving the above problems, a multipath amplifier that does not require synchronization is a simple structure and a very convenient amplifier. In general, the amplification medium used in the multipath amplifier has a small signal amplification rate larger than that of the regenerative amplifier, so that a large amount of energy can be obtained in only a few round trips. The advantage of multipath amplifiers is that they do not use active devices and do not have a wavelength selection device, so they can be used for very short pulse amplification.
최근 헨리 플리즈만(Henry Plaessmann)과 시. 르 블랑(C. Le Blanc)등은 다중 경로 증폭기의 이런 장점을 이용하여 고출력을 얻는 방법을 제시하였다. 그런데 이들이 사용한 다중 경로 증폭기는 이득 매질에 다각도로 빛을 입사시킨 후 증폭된 빛을 빼내는 각도 멀티플렉싱(angle multiplexing) 방법을 사용하고 있다. 따라서, 매질 내에 레이저 빔이 집중되는 점이 생기므로 큰 에너지 빛을 증폭할 때는 광손상을 줄 수 있다. 그러므로, 작은 빔을 다각도로 증폭시키는 대신에 재생 증폭기처럼 큰 빔을 중복된 경로(degenerate multipass)로 증폭할 수 있다면 에너지 증폭 효율이 클 뿐 아니라 광손상을 피할 수 있을 것이다.Recently Henry Plaessmann and poetry. Le Blanc et al. Have shown how to take advantage of multipath amplifiers to achieve high power. However, their multipath amplifiers use an angle multiplexing method that injects light into the gain medium at various angles and then extracts the amplified light. Therefore, since the laser beam is concentrated in the medium, optical damage may be caused when a large energy light is amplified. Therefore, instead of amplifying small beams at multiple angles, if a large beam can be amplified in a degenerate multipass like a reproduction amplifier, the energy amplification efficiency is not only high but also optical damage can be avoided.
브이. 엔.벨로소브(V. N. Bolousov)등도 레이저 및 입자 빔(Laser and Particle Beam) 제 9호 (1991)에서 다중 경로 증폭기의 장점을 응용한 2경로 증폭기를 제시하고 있다. 공지된 바와 같이, 레이저 매질에 섬광(flash lamp)등으로 광펌핑을 하면 열이 발생하고 이로 인해 매질이 복굴절성을 가지게 된다. 그 결과 빛이 왕복하면서 증폭될 때 편광 왜곡이 일어나게 된다. 그런데, 상기 벨로소브의 제안의 경우에는 λ/4 파장판(Quarter Wave Plate, QWP)를 사용하기 때문에 편광 왜곡을 보상하지 못하며, 빛을 1회밖에 왕복시키지 못하고 있다. QWP를 사용하는 대신에 파라데이 선광자를 적절히 사용하면 편광 왜곡을 보상하여 복수 경로를 통한 증폭이 가능할 것이다.V. V. N. Bolousov et al. Also propose a two-path amplifier in which the advantages of a multipath amplifier are applied in Laser and Particle Beam No. 9 (1991). As is well known, optical pumping of a laser medium with a flash lamp, or the like, generates heat, which causes the medium to be birefringent. As a result, polarization distortion occurs when light is amplified while reciprocating. However, in the case of the Belosorb, since the λ / 4 wave plate (QWP) is used, polarization distortion cannot be compensated for and the light is reciprocated only once. Proper use of Faraday optoirs instead of QWPs will compensate for polarization distortion and allow for multipath amplification.
따라서, 본 발명의 목적은 열 편광 왜곡을 보상하는 파라데이 선광자를 적절한 위치에 배치하여 레이저광을 4경로를 통과하도록 만들어 증폭시킴으로써 효율적인 고출력 레이저를 만드는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to create an efficient high power laser by placing the Faraday photonizer, which compensates for thermal polarization distortion, in an appropriate position to make the laser light pass through four paths and amplify it.
본 발명의 상술한 특징 및 이점을 포함하여 다른 특징 및 이점은 동일 소자에 동일 참조 부호가 병기된 첨부 도면을 참조하여 기술된 이하의 상세한 설명에 의해 본 분야에 숙련된 사람들에게 분명하게 인지될 수 있다.Other features and advantages, including the above-described features and advantages of the present invention, can be clearly appreciated by those skilled in the art by the following detailed description described with reference to the accompanying drawings in which like reference numerals are attached to the same elements. have.
먼저 제1도, 제2도, 제3도를 참조하여 본 발명에 따른 4-경로 증폭기의 구조와 이 증폭기의 편광 왜곡을 보상하는 방법에 관하여 설명한다.First, referring to FIGS. 1, 2, and 3, a structure of a four-path amplifier according to the present invention and a method of compensating polarization distortion of the amplifier will be described.
제1도는 본 발명에 따른 4경로 증폭기의 구성의 한 양호한 실시예를 도시하고 있다. 본 발명에 따른 4경로 증폭기의 한 양호한 실시예는 제1도에 도시된 바와 같이 레이저원(8), 제1 편광기(1), 제1 편광기에 대해서 편광 주측이 90°회전된 제2 편광기(3), 제1 편광기를 통과한 광의 편광을 90°회전시키는 포켈스 셀(2), 이득 매질(4), 파라데이 선광자(5) 및 제1 미러 및 제2 미러 (6 및 7)을 포함한다. 본 발명의 양호한 실시예에, 이득 매질은 네오듐(Nd)을 첨가한 인산계 유리(phoshate glass)로서, 발진을 막기 위해 이득 매질의 양면을 6 ° 경사지게 연마한 후 무반사 코팅을 하였다. 그러나, 일반적으로 고체 이득 매질은 모두 사용될 수 있다. 편광기들은 글랜톰슨(Glan-Thompson) 분리편광기를 사용하였으며, 2개의 거울은 평면 전반사경이다.1 shows one preferred embodiment of the construction of a four-path amplifier in accordance with the present invention. One preferred embodiment of the four-path amplifier according to the present invention is a second polarizer in which the polarization peripheral side is rotated 90 degrees with respect to the laser source 8, the first polarizer 1, and the first polarizer as shown in FIG. 3) a Pockels cell (2), a gain medium (4), Faraday optometries (5) and first and second mirrors (6 and 7), which rotate the polarization of the light passing through the first polarizer by 90 °. Include. In a preferred embodiment of the present invention, the gain medium is a phosphate glass containing neodymium (Nd), which has been polished at 6 ° inclined on both sides of the gain medium to prevent oscillation and then subjected to antireflection coating. In general, however, any solid gain medium can be used. The polarizers used a Glan-Thompson split polarizer, with two mirrors being planar total mirrors.
레이저(8)로부터의 입사광(入射光)은 제1 편광기에서 편광분리되어 한 방향으로 편광된 광만이 통과된다. 제1 편광기를 통과한 광은 포켈스 셀(2)에 입사하고 포켈스 셀(2)을 통과한 광은 편광이 90°회전되어 제2 편광기(3)에 이른다.Incident light from the laser 8 is polarized by the first polarizer and only the light polarized in one direction passes. The light passing through the first polarizer is incident on the Pockels cell 2 and the light passing through the Pockels cell 2 is rotated by 90 ° to reach the second polarizer 3.
제3도에서 제2 편광기(3)를 통과한 레이저 광은 이득 매질(4)로 진행하여 통과하고 이후 파라데이 선광자(faraday rotator; 5)를 지날 때 편광이 45°만큼 회전된다. 이 광은 제1 미러(6)에서 반사되어 나온다. 광이 파라데이 선광자를 지날 때마다 편광은 45°씩 회전된다. 제1 미러(6)으로부터 반사된 광이 다시 파라데이 선광자(5)를 지나게 되고 이광은 다음에 설명하는 편광 효과에 따라서(2식) 처음 이득 매질로 입사한 광에 대해 90°회전된다. 이 광은 제2 편광기에서 직각으로 반사되어 나가게 되고, 광의 경로 상에 배치된 제2 미러에 의해 반사되어 다시 제2 편광기(3)으로 되돌아 와서, 제2 편광기에서 초기에 포켈스 셀(2)로부터 제2 편광기에 입사된 광의 경로와 동일한 경로를 진행하여 제1 미러에 이르게 되고, 여기서 반사되어 이득 매질을 다시 통과한다. 이후 제2 편광기를 통과하여 포켈스 셀(PC)(2)에 도달하게 된다. 이 때 포켈스 셀(2)는 이미 동작을 멈추었기 때문에 PC(2)를 통과한 광의 편광이 변하지 않으므로 제1 편광기(1)에 도달한 광은 직각으로 반사되어 나간다.In FIG. 3, the laser light passing through the second polarizer 3 proceeds through the gain medium 4 and then rotates by 45 ° as it passes through the Faraday rotator 5. This light is reflected off the first mirror 6. Each time the light passes the Faraday photon, the polarization is rotated by 45 °. The light reflected from the first mirror 6 passes again through the Faraday optometries 5 and the back light is rotated 90 ° with respect to the light incident on the first gain medium in accordance with the polarization effect described below (Formula 2). This light is reflected out of the second polarizer at a right angle, reflected by a second mirror disposed on the path of light, and returned back to the second polarizer 3, where initially the Pockels cell 2 is present in the second polarizer. From the same path of light incident on the second polarizer to the first mirror, where it is reflected and passes back through the gain medium. After passing through the second polarizer to reach the Pockels cell (PC) (2). At this time, since the polarization of the light passing through the PC 2 does not change since the Pockels cell 2 has already stopped, the light reaching the first polarizer 1 is reflected at right angles.
이 구성에서 가장 중요한 것은 파라데이 선광자(5)의 위치이다.The most important in this configuration is the position of the Faraday beneficiator 5.
균일한 열팽창 계수를 가진 네오듐 유리에 플래시 램프로 광펌핑을 하면, 온도 분포가 달라서, γ와 θ편광에 대한 굴절률이 변한다. 입사 편광 방향이 제2도의 x축과 같을 때, x축과 y축 상으로 입사한 편광은 굴절률 타원(index ellipsoid)의 주축 방향과 같으므로, 매질을 지나가더라도 편광 방향이 변하지 않는다. 그러나, x축과 각 ø가 되는 위치로 입사한 빛은 새로운 주축에 대해 γ와 θ편광이 각각 øγ과 øβ만큼 위상이 변하며, 일반적으로 초기 편광 상태를 유지할 수 없다. 그런데, 파라데이 선광자를 사용하면, 다음의 논증에서 쉽게 증폭되는 것처럼 빛의 편광을 90° 회전시킴으로 열 복굴절 효과를 보상할 수 있고, 따라서 공진으로 인한 에너지 손실 때문에 매질에서의 증폭이 열화되는 현상을 방지하고 큰 게인(gain = EOUT/EIN)을 얻게 만들어 준다.When optically pumping neodium glass with a uniform coefficient of thermal expansion with a flash lamp, the temperature distribution is different and the refractive indices for γ and θ polarization change. When the incident polarization direction is the same as the x-axis of FIG. 2, since the polarized light incident on the x-axis and the y-axis is the same as the direction of the major axis of the index ellipsoid, the polarization direction does not change even when passing through the medium. However, the light incident on the x-axis and the position of each ø is phase shifted by γ and θ polarization with respect to the new principal axis by øγ and øβ, respectively, and cannot generally maintain an initial polarization state. By using Faraday optoi, however, it is possible to compensate for the thermal birefringence effect by rotating the polarization of light by 90 °, as it is easily amplified in the following arguments, thus degrading amplification in the medium due to energy loss due to resonance. Prevent and gain large gains (gain = E OUT / E IN ).
파라데이 선광자를 왕복할 때, 파라데이 선광자의 존스 매트릭스는When traveling to and from Faraday Beneficiaries, the Jones Matrix of Faraday Beneficiaries
이고, 제2도의 좌표계에서 이득 매질의 존스 매트릭스는이므로, 제2 편광기로부터 출발한 선형 편광이 이득 매질과 파라데이 선광자를 왕복한 경우를 존스 매트릭스로 표현하면 다음과 같다.And the Jones matrix of the gain medium in the coordinate system of FIG. Therefore, the case where the linearly polarized light starting from the second polarizer reciprocates the gain medium and the Faraday optometrist is expressed by the Jones matrix as follows.
위 결과로부터 알 수 있듯이 파라데이 선광자를 이득 매질과 반사경 사이에 놓으면, 입사 편광이 이득 매질의 복굴절과 관계없이 왕복 후 수직한 편광이 됨을 알 수 있다. 만일 파라데이 선광자를 제2 편광기와 이득 매질 사이에 둔다면, 출력 편광 성분은As can be seen from the above result, when the Faraday photonizer is placed between the gain medium and the reflector, the incident polarization becomes the vertical polarization after the round trip irrespective of the birefringence of the gain medium. If the Faraday photon is placed between the second polarizer and the gain medium, the output polarization component
이 되어 열 복굴절을 보상 하지 못하게 된다. 그러므로, 매질의 이득이 클 경우에는 제1 미러와 제2 미러가 공진기를 형성하여 발진하게 되므로 증폭하는 데 실패하게 된다. 앞에서 언급했던 바와 같이, 브이. 엔. 벨로소브(V. N. Belousov)등이 레이저 및 입자 빔(Laser and Particle Beam) 제9호(1991)에서 위상 공액 거울 (phase conjugate mirror)을 사용하는 2 경로 증폭기에서 파라 데이 선광자를 이득 매질 앞에 둔 것을 볼 수 있다. 이런 증폭기에서는 열 복굴절에 의한 E2x/E2y만큼의 광 손실이 있게 되므로, 파라데이 선광자를 이득 매질 뒤에 두는 것이 양호하다.This will not compensate for thermal birefringence. Therefore, when the gain of the medium is large, the first mirror and the second mirror form a resonator and oscillate, and thus fail to amplify. As mentioned earlier, V. yen. VN Belousov et al. See Faraday optometrists in front of the gain medium in a two-path amplifier using a phase conjugate mirror in Laser and Particle Beam No. 9 (1991). Can be. In these amplifiers, there is a loss of light by E 2 x / E 2 y due to thermal birefringence, so it is better to place Faraday photons behind the gain medium.
파라데이 선광자 대신 이득 매질과 거울 사이에 QWP를 놓는 경우에 대해 고찰 해 보자. 이런 구성하에서 한번 왕복한 출력 광 성분은 다음과 같다:Consider a case where a QWP is placed between a gain medium and a mirror instead of a Faraday beneficiator. Under this configuration, the output light component once reciprocated is:
이 식에서 QWP는 열 복굴절로 발생한 편광의 회전을 보상할 수 없기 때문에 펌핑 에너지가 클 경우 제1 미러와 제2 미러 사이에서 레이저가 발진을 하게 된다는 것을 알 수 있다. 그리고 E2x/E2y은 QWP를 이용한 재생 증폭기의 손실이 된다.In this equation, since the QWP cannot compensate for the rotation of polarization caused by thermal birefringence, it can be seen that the laser oscillates between the first mirror and the second mirror when the pumping energy is large. And E 2 x / E 2 y is a loss of the reproduction amplifier using the QWP.
그러나, 열 복굴절이 작아서 E2x/E2y×g2 0〈1(g0: 단일 경로 게인)의 조건을 만족하면 발진하지 않으므로, QWP를 사용하여 증폭기를 구성할 수 있다. 그래서 QWP가 열 복굴절을 보상할 수 없지만, 열 복굴절이 작을 때는 파라데이 선광자가 이용되는 증폭기보다 큰 구경을 갖는 증폭기에 사용할 수 있다. 또는 편광유지 광섬유처럼 매질이 고유 복굴절을 가지고 있을 때에도 빛이 매질을 지나가는 동안 편광 방향이 바뀌지 않으므로 4경로 증폭기에 사용할 수 있다.However, since the thermal birefringence is small and the condition of E 2 x / E 2 y × g 2 0 <1 (g 0 : single path gain) is not oscillated, the amplifier can be configured using QWP. Therefore, QWP cannot compensate for thermal birefringence, but when the thermal birefringence is small, it can be used for an amplifier having a larger aperture than the amplifier for which Faraday photon is used. Or, even when the medium has its own birefringence, such as polarization fiber, it can be used in a four-path amplifier because the direction of polarization does not change while light passes through the medium.
이제, 본 발명에 따른 편광 왜곡이 보상되는 4경로 증폭기의 성능 및 그 효과를 QWP 파장판을 사용하는 4경로 증폭기와 파라데이 선광자를 사용하는 4경로 증폭기의 단위 부피 당 펌핑 에너지에 대한 이득률을 도시하는 제4도를 참조하여 설명한다.Now, the performance and the effect of the four-path amplifier for which the polarization distortion is compensated according to the present invention, the gain ratio of the pumping energy per unit volume of the four-path amplifier using the QWP wave plate and the four-path amplifier using the Faraday photonizer A description with reference to FIG. 4 is shown.
우선 QWP를 증폭 매질과 반사경 사이에 배치하는 4경로 증폭기의 경우에 대해 먼저 알아본다. QWP를 증폭 매질과 반사경 사이에 두고 펌핑 에너지를 증가 시키면서 선형 편광된 MLQS 단일 펄스(1.6μJ,40ps)와 10ns, 200ns의 긴 펄스에 대한 증폭률을 측정하였다. 열 복굴절에 의해서 뿐만이 아니라 QWP가 정밀하지 않은 경우에도 발진의 문턱값이 낮아지므로, 이것을 방지하기 위해 QWP가 1053nm에 대해 정확히 λ/4파장판이 되도록 QWP주축을 중심으로 약간 경사지도록 맞추었다. 제4도에서 곡선(31)은 제1 미러 앞에서 측정한 제1 경로 증폭률이고, 곡선(32)는 제2 미러 앞에서 측정한 제2 경로 증폭률이며, 곡선(33)은 제4 경로 증폭률을 나타낸 것이다.First, let's look at the case of a four-path amplifier in which QWP is placed between the amplification medium and the reflector. Amplification rates were measured for linearly polarized MLQS single pulses (1.6 μJ, 40 ps) and long pulses of 10 ns and 200 ns while increasing the pumping energy while the QWP was placed between the amplification medium and the reflector. Since the oscillation threshold is lowered not only by thermal birefringence but also when the QWP is not accurate, in order to prevent this, the QWP is set to be slightly inclined around the QWP spindle so that the QWP becomes exactly λ / 4 wavelength plate for 1053 nm. In FIG. 4, the curve 31 is the first path amplification measured in front of the first mirror, the curve 32 is the second path amplification measured in front of the second mirror, and the curve 33 is the fourth path amplification. .
그러나, QWP를 사용한 경우의 실험에서는 펄스 길이에 무관하게 최대 증폭률은 6×103배였고, 입사 에너지가 1.6μJ, (40psec)일 때 출력은 약 10mJ이었다. 4경로 증폭에서 6×103배 이상의 이득을 얻지 못한 것은 앞에서 고려한 데로 이 증폭기가 그 이상의 이득을 가질 때 레이저로 발진하였기 때문이다. 또한, 빨리 반복되는 펌핑 후에는 발진 문턱이 낮아지는 것을 보았다. 이것은 발진의 원인이 열적 효과라는 증거이다.However, in the experiment using QWP, the maximum amplification factor was 6 × 10 3 times regardless of the pulse length, and the output was about 10 mJ when the incident energy was 1.6 μJ (40 psec). The gain of more than 6x10 3 times in four-path amplification is due to laser oscillation when the amplifier gains more gains than previously considered. In addition, the oscillation threshold was lowered after a quick repeated pumping. This is evidence that the cause of the rash is a thermal effect.
다음으로, QWP대신에 파라데이 선광자를 사용하여 앞에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 구성에 따라서 4 경로 증폭기로 실험을 행하였다. 파라데이 선광기를 증폭 매질과 반사경 사이에 두고 펌핑 에너지를 증가 시키면서 션형 편광된 MLQS 단일 펄스(1.6μJ,40ps)와 10ns, 200ns의 긴 펄스에 대한 증폭률울 측정하였다. 제3도의 곡선(33)으로부터 알 수 있는 바와 같이, 2×103배의 증폭률을 얻었으며 아울러 발진하는 어떤 현상도 보이지 않았다.Next, experiments were performed with a four-path amplifier in accordance with the configuration according to the present invention as described above, using Faraday beneficiaries instead of QWP. The amplification factor for the shunt polarized MLQS single pulse (1.6μJ, 40ps) and long pulses of 10ns and 200ns was measured while increasing the pumping energy by placing the Faraday beneficiator between the amplification medium and the reflector. As can be seen from the curve 33 of FIG. 3, an amplification factor of 2 × 10 3 times was obtained and no oscillation phenomenon was seen.
따라서, 본 발명은 한 개의 증폭기로 4번 증폭할 수 있으므로 증폭률을 향상시킬 수 있고, 빛이 매질 내에 접속되는 점이 없이 중복된 경로로 증폭되므로 매질에 광 손상이 없다.Therefore, the present invention can improve the amplification rate because it can be amplified four times by one amplifier, and there is no optical damage to the medium since the light is amplified in a redundant path without being connected in the medium.
지금까지 본 발명을 양호한 4경로 증폭기 실시예에 대해 상세하게 기술하였으나, 본 발명에 따른 열복굴절을 보상하는 방법은 지금까지 제안 되었던 2경로 증폭기나, 플래시 램프 펌핑 재생 증폭기에서도 쓸 수 있다. 따라서, 본 분야에 숙련된 기술자들은 첨부된 특허 청구 범위에 의해 한정된 본 발명의 원리 및 배경을 벗아나지 않고서 본 발명을 여러 가지로 수정 및 변형 시킬 수도 있다.Although the present invention has been described in detail with respect to a preferred four-path amplifier embodiment, the method for compensating for thermal birefringence according to the present invention can be used in a two-path amplifier or a flash lamp pumped regenerative amplifier that has been proposed so far. Accordingly, those skilled in the art may make various changes and modifications to the present invention without departing from the spirit and background of the invention as defined by the appended claims.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019950020145A KR0155068B1 (en) | 1995-07-10 | 1995-07-10 | The laser amplification method and apparatus for four path amplification compensating thermal birefringence |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1019950020145A KR0155068B1 (en) | 1995-07-10 | 1995-07-10 | The laser amplification method and apparatus for four path amplification compensating thermal birefringence |
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KR970008832A KR970008832A (en) | 1997-02-24 |
KR0155068B1 true KR0155068B1 (en) | 1998-12-15 |
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ID=19420176
Family Applications (1)
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KR1019950020145A KR0155068B1 (en) | 1995-07-10 | 1995-07-10 | The laser amplification method and apparatus for four path amplification compensating thermal birefringence |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR0155068B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007129794A1 (en) * | 2006-05-09 | 2007-11-15 | Korea Advanced Institute Of Science And Technology | Confocal laser glass-cutting apparatus using stimulated brillouin scattering- phase conjugate mirror |
KR100689190B1 (en) * | 1998-02-20 | 2007-12-07 | 칼 짜이스 에스엠테 아게 | Optical system with polarization compensator and manufacturing method |
-
1995
- 1995-07-10 KR KR1019950020145A patent/KR0155068B1/en not_active IP Right Cessation
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KR100689190B1 (en) * | 1998-02-20 | 2007-12-07 | 칼 짜이스 에스엠테 아게 | Optical system with polarization compensator and manufacturing method |
WO2007129794A1 (en) * | 2006-05-09 | 2007-11-15 | Korea Advanced Institute Of Science And Technology | Confocal laser glass-cutting apparatus using stimulated brillouin scattering- phase conjugate mirror |
Also Published As
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KR970008832A (en) | 1997-02-24 |
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