EA000847B1 - Лазерное устройство - Google Patents
Лазерное устройство Download PDFInfo
- Publication number
- EA000847B1 EA000847B1 EA199900107A EA199900107A EA000847B1 EA 000847 B1 EA000847 B1 EA 000847B1 EA 199900107 A EA199900107 A EA 199900107A EA 199900107 A EA199900107 A EA 199900107A EA 000847 B1 EA000847 B1 EA 000847B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- wave
- source
- laser device
- pump wave
- pump
- Prior art date
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 32
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000003325 tomography Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 17
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 abstract description 15
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 17
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 3
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- LKGCLMCJQRBQKY-UHFFFAOYSA-N xenon;hydrochloride Chemical compound Cl.[Xe] LKGCLMCJQRBQKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PLXMOAALOJOTIY-FPTXNFDTSA-N Aesculin Natural products OC[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1Oc2cc3C=CC(=O)Oc3cc2O PLXMOAALOJOTIY-FPTXNFDTSA-N 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N aluminum;oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Y+3] JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- VCZFPTGOQQOZGI-UHFFFAOYSA-N lithium bis(oxoboranyloxy)borinate Chemical compound [Li+].[O-]B(OB=O)OB=O VCZFPTGOQQOZGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L magnesium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Mg+2] ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001635 magnesium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 229910019655 synthetic inorganic crystalline material Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 229910019901 yttrium aluminum garnet Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/39—Non-linear optics for parametric generation or amplification of light, infrared or ultraviolet waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/4795—Scattering, i.e. diffuse reflection spatially resolved investigating of object in scattering medium
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Lasers (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Description
Настоящее изобретение относится к лазерному устройству.
Оптический параметрический генератор OPG (ОПГ) используется для генерации выходного излучения, подобного лазерному, в пределах определенного спектрального диапазона. ОПГ содержит нелинейный кристаллический материал, в который подается излучение источника накачки. Спектральный диапазон связан с длиной волны излучения источника накачки, при этом используется определенный тип нелинейного материала и соответствующим образом выполненный тип геометрии. Выходное излучение ОПГ, как правило, имеет узкую ширину спектра с центральной длиной волны, которая определяется углом оси кристалла относительно оси накачки. Обычно, центральную длину волны можно непрерывно настраивать путем изменения ориентации или изменения температуры кристалла, при этом настройка имеет место при соблюдении принципа сохранения импульса, а именно фазового согласования в терминологии нелинейной оптики. Обычно для определенной ориентации кристалла, только узкий спектральный диапазон сигнала и побочных длин волн удовлетворяет ограничениям по согласованию фаз, таким образом, только узкий спектральный диапазон сигнала и побочные длины волн могут генерироваться одновременно. Ранее были предприняты попытки получить более широкую полосу спектра выходного излучения с использованием лазерных систем на красителях или вибронике (vibronic), но красители, используемые в системах с красителями, могут быть вредны и требуют специальных мер предосторожности, в то время как системы на основе виброника сложны при работе, а получаемая ширина полосы является маленькой, обычно менее 50 нм.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения лазерное устройство содержит неколлинеарный оптический параметрический генератор (ОПГ) и источник волны накачки, причем ОПГ содержит нелинейный кристалл, неподвижно установленный внутри генератора, в котором относительные ориентации волны накачки и каждой генерируемой волны по отношению к оптической оси нелинейного кристалла по существу являются такими, что точка перегиба образуется на кривой настройки длины волны в зависимости от ориентации волны накачки одной из генерируемых волн, посредством чего получают выходное излучение с широким спектром.
Настоящее изобретение позволяет получить широкополосное излучение на выходе устройства, которое является устойчивым к внешним факторам, более безопасным и более простым в применении по сравнению с известными широкополосными устройствами, а также имеет большую ширину полосы.
Предпочтительно, устройство дополнительно содержит средство отражения для образования резонатора, в котором, по меньшей мере, одна из генерируемых волн является резонансной. Волна накачки может вводиться в ОПГ непосредственно или через средство отражения, но предпочтительно лазерное устройство дополнительно содержит два отражателя, посредством чего волна накачки связывается с ОПГ.
Предпочтительно, отражатели содержат два дихроичных зеркала.
Предпочтительно, устройство дополнительно содержит средство отражения волны накачки, посредством чего увеличивается интенсивность источника волны накачки.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения усилитель содержит устройство, согласно первому аспекту настоящего изобретения, и средство для введения затравочной волны в устройство.
В известном узкополосном усилителе ОПГ, кристалл, расположенный внутри ОПГ, должен вращаться для согласования длины волны затравочной волны, но в настоящем изобретении это не требуется, что позволяет получить более простую конструкцию. Изобретение также позволяет получить более широкую полосу усиления и более высокое спектральное перекрытие, которое необходимо иметь для широкополосного усиления.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения непрерывно настраиваемый узкополосный источник, содержащий лазерное устройство, согласно первому аспекту изобретения, дополнительно содержит средство отражения, в котором средство отражения содержит, по меньшей мере, одно зеркало и средство настройки, и в котором, по меньшей мере, одно зеркало является неподвижным, а средство настройки устанавливается с возможностью передвижения таким образом, что получается непрерывно настраиваемое узкополосное выходное излучение.
Обычно кристалл должен иметь возможность переориентации каждый раз при настройке источника, тогда как настоящее изобретение только требует регулировку средства настройки.
Средство настройки может содержать эталон, но предпочтительно, средство настройки является дисперсионным. Можно использовать любой подходящий элемент, который имеет дисперсионные свойства, но предпочтительно, средство дисперсионной настройки содержит вмонтированную дифракционную решетку Литроу (Littrow) или Литмана (Littman), призму Литроу или акусто-оптический дефлектор.
Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения источник когерентной томографии содержит лазерное устройство, согласно первому аспекту изобретения.
Более высокая ширина полосы устройства настоящего изобретения позволяет получить более короткую длину когерентности, обеспечивая 3-х мерное изображение с повышенной разрешающей способностью.
Согласно пятому аспекту изобретения, система для спектрального анализа среды содержит лазерное устройство, согласно первому аспекту изобретения, причем система дополнительно содержит средство анализа, в котором одна из генерируемых волн входит в контакт со средой, и средство анализа анализирует спектр генерируемой волны после контакта.
Сущность изобретения иллюстрируется ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых фиг. 1 изображает лазерное устройство, согласно настоящему изобретению;
фиг. 2 - лазерное устройство, согласно настоящему изобретению, которое адаптировано для получения генератора;
фиг. 3 - лазерное устройство, согласно настоящему изобретению, с дополнительной волной накачки, связывающей отражатели;
фиг. 4 - кривую настройки для устройства фиг. 3;
фиг. 5 - дополнительное лазерное устройство, согласно настоящему изобретению;
фиг. 6 - кривую настройки для устройства фиг. 5;
фиг. 7 - лазерное устройство, согласно изобретению, имеющее геометрию согласования фаз 11-го типа;
фиг. 8 - кривую настройки для устройства фиг. 7;
фиг. 9 - лазерное устройство, согласно изобретению, для получения настраиваемого узкополосного выходного излучения;
фиг. 10 - систему для спектрального анализа, в которую входит лазерное устройство, согласно изобретению;
фиг. 11 - образование волны в системе фиг.10;
фиг. 12 - другую систему для спектрального анализа, в которую входит лазерное устройство, согласно изобретению;
фиг. 13 - геометрию широкополосного оптического параметрического усилителя ОПУ (ОРА), в которую входит лазерное устройство, согласно изобретению; и фиг. 1 4 - лазерное устройство настоящего изобретения при использовании в системе изображения для получения высокого разрешения 3-х мерного изображения через рассеивающую среду.
На фиг. 1 изображен первый пример лазерного устройства, согласно изобретению. Устройство содержит оптический параметрический генератор (ОПГ), образованный из нелинейного кристалла 1 , в котором определена оптическая ось 2. Волна накачки 3 вводится из источника 4 накачки и выводится из кристалла 1 под углом а к оптической оси 2. Образованная волна 5 выходит из кристалла под углом (β к оптической оси 2. На фиг. 2 изображены два зеркала 6 и 7, которые образуют резонатор со стоячей волной для генерируемой сигнальной волны 5, в этом случае резонансной волны, таким способом образуя оптический параметрический генератор ОПГ (ОРО), с другой стороны, с помощью дополнительного зеркала, зеркал 6 и 7 можно получить кольцевой резонатор.
Волна 3 накачки может вводиться через или около зеркал 6 и 7 или, как показано на фиг. 3, через два отражателя 8 и 9, которые связывают волну 3 накачки, проходящую из источника 4 накачки в кристалл 1. Как правило, эти отражатели являются дихроичными зеркалами, таким образом, отражается только волна накачки, а сигнальная волна проходит через них. Дополнительной особенностью фиг. 3 является отражатель 1 0 волны накачки, который увеличивает интенсивность источника 4 накачки за счет двойного прохода волны 3 накачки.
На кристалл 1 падает волна накачки 3 и образуются выходная сигнальная волна 5 и побочная волна (не показана). В этих примерах, кристаллом 1 является бэта-барий-борат БББ (ВВО), который легко доступен, и ОПГ имеет неколлинеарную геометрию 1 -го типа, согласованную по фазе. Можно использовать другие типы кристаллов, включая триборат лития ТБЛ (LBO) и нелинейные материалы с периодическим изменением поляризации, такие как ниобат лития с периодическим изменением поляризации НЛПИП (PIPLN). За счет периодического изменения направления поляризации, создается квазифазовое согласование, которое позволяет использовать более высокие коэффициенты нелинейности. Геометрия 1-го типа определяется таким образом, что направление поляризации волны 3 накачки является ортогональным по отношению к направлению поляризации как сигнальной волны 5, так и побочной волны. Нелинейный кристалл 1 устанавливают так, чтобы резонансная сигнальная волна 5 и волна 3 накачки проходили через кристалл 1 под специфическим набором углов а и β направления волнового вектора накачки и направления волнового вектора сигнала, соответственно, относительно оптической оси 2.
Во время работы, ОПГ накачивают с помощью третьей гармоники (355 нм) лазера на алюмо-иттриевом гранате с примесями неодима АИГ:№ (Nd:YAG) с модуляцией добротности. Энергия импульсов накачки доходила до 15 мДж при длительности 10 не. В конкретной конфигурации фиг. 3 углы имели направление волнового вектора β = 40,3° относительно оптической оси 2 и направление волнового вектора накачки а = 35,9° относительно оптической оси. Приведенные углы являются приблизительными, причем условие заключается в том, что они являются приблизительными углами для на5 правления волнового вектора сигнала и направления волнового вектора накачки, и при этих значениях имеет место точка перегиба на кривой длины волны в зависимости от ориентации волны накачки. В этой геометрии уход частично компенсируется с помощью неколлинеарности. Однако, компенсировать уход не обязательно. Кристалл БББ был вырезан под углом θ = 40° и имел размеры 8 х 4 х 18 мм3. Входные и выходные грани имели широкополосное антиотражающее покрытие, выполненное из одного слоя фторида магния. Для этого кристалла и геометрии накачки, отмечая характерное расхождение луча накачки 0,6 мрад, обычное условие фазового согласования для Лк < π/1 показывает, что для длины (1) кристалла 18 мм, широкополосное колебание должно наблюдаться выше диапазона 500 нм - 600 нм фиг.4., который показывает кривую настройки этой геометрии. Следует отметить, так как существует маленький эффект ухода в этой конфигурации, можно использовать длинный кристалл. Похожий спектральный диапазон при этом наблюдался экспериментально.
На фиг. 5 показан еще один пример с направлением волнового вектора сигнала, расположенным под углом β = 31,5° относительно оптической оси 2 и под углом волнового вектора накачки α = 35,9°. Хотя эта конфигурация имеет относительно большой угол ухода по сравнению с первым примером, она имеет более высокий приемный угол и эффективный нелинейный коэффициент. Ширина полосы выходного излучения в этой конфигурации подобна той, которая показана на примере фиг. 3, и изображена с помощью кривой настройки фиг. 6.
Другой пример изображен на фиг. 7. На нем показан неколлинеарный ОПГ II-го типа, использующий БББ в качестве нелинейного кристаллического материала. Геометрия 11-го типа определена таким образом, что векторы поляризации сигнала и побочных волн ортогональны друг другу, тогда как вектор поляризации сигнала параллелен вектору поляризации волны накачки. Конкретная конфигурация для этого ОПГ соответствует направлению волнового вектора сигнала (β=40,5° относительно оптической оси 2, направлению волнового вектора накачки α = 36,05° относительно оптической оси. Важность этой конфигурации заключается в ее возможности демонстрации чрезвычайно широкой ширины полосы, в пределах диапазона от приблизительно 900 нм до 1300 нм фиг. 8.
В примере фиг. 9 изображен непрерывно настраиваемый узкополосный источник. Это использование лазерного устройства похоже на те, которые описаны в предыдущих вариантах осуществления, за исключением того, что одно из зеркал 7 резонатора ОПГ заменено на дисперсионный элемент. В этом примере установлена дифракционная решетка 11 Литроу или
Литмэна. Преимущество этого размещения заключается в том, что нет необходимости изменять ориентацию нелинейного кристалла 1, который может представлять значительную проблему в известных узкополосных источниках. Фиг. 9 демонстрирует этот вариант осуществления для установленной дифракционной решетки Литроу первого порядка. В известном узкополосном источнике, необходимо делать дополнительные регулировки как для ориентации нелинейного кристалла, так и для ориентации дифракционной решетки, чтобы произвести настройку такого узкополосного устройства. Выполнение подходящей геометрии с согласованием фаз в лазерном устройстве настоящего изобретения облегчает эту задачу за счет устранения требований по регулировке ориентации кристалла при сохранении регулировки дифракционной решетки 11 в виде средства управления длиной волны спектрального выходного излучения.
Другим применением лазерного устройства является работа в качестве спектрального анализатора, использующего пространственные дисперсные характеристики одной из генерируемых волн. Характер работы устройства требует, чтобы для каждого фотона светового пучка, генерируемого на одной из частот генерируемых волн, сигнала или побочной волны, существовал бы второй фотон, генерируемый на одной из дополнительных частот волны, где сохранение энергии требует соблюдения условия щр = os + ωί, где р, s и i относятся к волне накачки и двум генерируемым волнам, сигнальной и побочной. Если предпочтительная или расширенная работа устройства устанавливается на определенной частоте сигнальной волны, то предпочтительное или расширенное выходное излучение также наблюдается на определенной соответствующей побочной частоте. Получая изображение пространственно рассеянной побочной волны 13 с помощью линзы 12, например, на матрице 14 ПЗС (CCD), можно измерять любые флуктуации интенсивности рассеянной волны. Этот эффект может использоваться при выполнении спектрального анализа, например, следующими различными способами:
(i) Если световой пучок 15 с частотой, находящейся в пределах спектрального диапазона сигнальной волны, генерируемой в лазерном устройстве, подобном типу, описанному в первых четырех вариантах осуществления, вводится в нелинейный кристалл 1 , то предпочтительное усиление будет наблюдаться на этой частоте с соответствующим увеличением интенсивности вторичной волны, контролируемой по матрице 1 4 ПЗС. При соответствующем численном анализе можно подсчитать наличие, длину волны и интенсивность вводимой волны, аналогично показаниям широкополосного детектора оптического излучения и спектрального анализатора.
Это показано схематически на фиг. 10 и 11. На фиг. 11 представлен механизм неколлинеарного фазового согласования, изображающий генерацию соосных и пространственно рассеянных волн, где х - анализируемая ширина полосы, и пространственно рассеянная побочная волна 16 образуется из вводимого светового пучка 15, который проходит через кристалл 1. Устройство при таком расположении можно использовать при дистанционном контроле за загрязнением, например идентифицировать и контролировать уровни СО2 или других вредных газов в атмосфере или наличие загрязнителей, таких как нефть, сточные воды или химические пятна на поверхности рек и устьев рек.
(ii) Характеристики поглощения материалов можно исследовать в устройствах, аналогичных тому, который схематически изображен на фиг. 12. Поглощающий образец можно позиционировать вне ОПГ, но в этом случае, образец 17 размещается внутри ОПГ. Образец поглощает световой пучок на частотах в пределах спектрального диапазона сигнальной волны ОПГ.
Следовательно, эти частоты подавляются, и эта модуляция снова появляется в профиле дополнительной рассеянной волны, контролируемой с помощью матрицы 14 ПЗС. Применения в этом примере подобны изображенным на фиг. 10, но для случая, где есть возможность выбирать образец, а не для дистанционной работы. В качестве альтернативного применения спектрального анализа можно использовать лазерное устройство в качестве источника широкополосного светового пучка для дифференциального обнаружения и измерения дальности поглощения света ДОИДПС (DIAL).
На фиг. 13 изображен оптический параметрический усилитель (ОПУ) 1-го типа, использующий БББ в качестве нелинейной среды. Усилитель содержит нелинейный кристалл 1 , имеющий оптическую ось 2 и два отражателя 8 и 9, а также дополнительный отражатель 10 накачки. Волна 3 накачки генерируется с помощью источника 4 накачки, и сигнальная волна 5 подается посредством освещения нелинейного кристалла 1 широкополосным или узкополосным излучением вдоль направления сигнальной волны, после чего те спектральные компоненты, которые находятся внутри спектрального диапазона, согласованного по фазе и определяемого с помощью ограничений для согласования фаз, испытывают оптическое усиление.
Другим применением устройства является генератор ультракоротких импульсов. Источник накачки выбирают таким, чтобы можно было получить импульсы с ультракороткой длительностью, и устройство используется специально для генерации ультракоротких импульсов. Минимально достижимая длительность импульса определяется с помощью спектральной ширины импульса и условия неопределенности ΔυΔτ < 1. Лазерное устройство настоящего изобретения расширяет допустимую ширину полосы ОПГ, и, следовательно, позволяет осуществить генерацию более коротких импульсов. Компрессия импульсов достигается посредством обращения сигнала с линейной частотной модуляцией и самосжатия в нелинейном кристалле.
Другое применение, показанное на фиг. 1 4, для которого подходит устройство, заключается в использовании его в качестве источника 24 для когерентной томографии, которая объединяет высокую глубину с высоким пространственным разрешением, для применений в области получения изображений, основанных на малой длине когерентности и низкой расходимости излучения, которое связано с полихромным источником. Известные источники испытывают недостаток мощности и ширины полосы, которые требуются для компенсации эффекта рассеяния, встречающегося в мутных средах, таких как ткань человека. Лазерное устройство 18 может иметь тип, описанный здесь, и связанный с помощью вспомогательного устройства, в котором коллинеарный, соосный, полихроматический луч 19, выходящий из устройства 18, расщепляется на два луча 20 и 21 с помощью расщепителя 22. Один луч 20 пересекает рассеивающую среду 23, в котором требуется высокая глубина проникновения и пространственное разрешение вложенного или более отдаленного объекта 24 для того, чтобы падать на объект и рассеиваться. Другой луч 21 пересекает регулируемую линию 25 задержки, и два луча затем вводятся в нелинейное когерентное устройство 26 обнаружения. Таким образом, можно получить изображение объекта, например, кости или опухоли, для которого эффект рассеяния материала компенсируется, обеспечивая изображения более высокого качества.
Показанные выше варианты осуществления описаны посредством только примера, и в них можно внести изменения без отклонения от масштаба изобретения. Например, можно использовать другие нелинейные материалы. Возможной конфигурацией этого вида является неколлинеарный ОПГ 1 -го типа, использующий ТБЛ в качестве нелинейной среды, где направление сигнального волнового вектора составляет 51° относительно оптической оси в плоскости х-у, направление волнового вектора накачки 47,5° относительно оптической оси также в плоскости х-у. Кроме того, центральная длина волны широкополосного выходного излучения может быть смещена с помощью использования других источников накачки с различными длинами волн генерации лазера, такими как выходное излучение хлорид-ксенонового (ХеО) эксимерного лазера, работающего на длине волны 308 нм. В этом случае направление волнового вектора сигнала для устройства на основе БББ составляет 47,6° относительно оптической оси, и волновой вектор накачки - 42,5° относительно оптической оси.
Claims (10)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Лазерное устройство, содержащее неколлинеарный оптический параметрический генератор и источник волны накачки, при этом внутри генератора установлен нелинейный кристалл, и средство отражения, образующее резонатор, в котором, по меньшей мере, одна из генерируемых волн является резонансной, при этом относительные ориентации волны накачки и каждой генерируемой волны по отношению к оптической оси нелинейного кристалла являются такими, что на кривой настройки длины волны в зависимости от ориентации волны накачки одной из генерируемых волн образуется точка перегиба так, что получается полихроматическое выходное излучение с широкополосным спектром.
- 2. Устройство по п.1, дополнительно содержащее два отражателя, посредством чего волна накачки связывается с ОПГ.
- 3. Устройство по п.2, в котором отражатели содержат два дихроичных зеркала.
- 4. Устройство по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащее средство отражения волны накачки, посредством чего увеличивается интенсивность источника волны накачки.
- 5. Усилитель, содержащий лазерное устройство по любому из предыдущих пунктов иФиг.2 средство для введения в устройство затравочной волны.
- 6. Непрерывно настраиваемый узкополосный источник излучения, содержащий лазерное устройство по любому из пп.1-4, и дополнительно содержащий средство отражения, состоящее, по меньшей мере, из одного зеркала и средства настройки, и в котором, по меньшей мере, одно зеркало фиксируется, а средство настройки устанавливается с возможностью передвижения так, что получается непрерывно настраиваемое узкополосное выходное излучение.
- 7. Непрерывно настраиваемый узкополосный источник по п.6, в котором средство настройки является дисперсионным.
- 8. Источник по п.7, в котором средство дисперсионной настройки содержит одну дифракционную решетку Литроу или Литмэна, призму Литроу или акусто-оптический дефлектор.
- 9. Источник для когерентности томографии, содержащий лазерное устройство по любому из пп.1-4.
- 10. Система для спектрального анализа среды, содержащая лазерное устройство по любому из пп.1-4, дополнительно содержащее средство анализа, в котором одна из генерируемых волн входит в контакт со средой, и средство анализа анализирует спектр генерируемой
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9615830A GB2315360B (en) | 1996-07-13 | 1996-07-13 | Laser device |
| PCT/GB1997/001747 WO1998002777A1 (en) | 1996-07-13 | 1997-06-26 | Laser device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA199900107A1 EA199900107A1 (ru) | 1999-06-24 |
| EA000847B1 true EA000847B1 (ru) | 2000-06-26 |
Family
ID=10797624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA199900107A EA000847B1 (ru) | 1996-07-13 | 1997-06-26 | Лазерное устройство |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6320886B1 (ru) |
| EP (1) | EP0934551B1 (ru) |
| JP (1) | JP3909867B2 (ru) |
| CN (1) | CN100459327C (ru) |
| AU (1) | AU719325B2 (ru) |
| CA (1) | CA2260962C (ru) |
| DE (1) | DE69714859T2 (ru) |
| EA (1) | EA000847B1 (ru) |
| GB (1) | GB2315360B (ru) |
| UA (1) | UA46856C2 (ru) |
| WO (1) | WO1998002777A1 (ru) |
| ZA (1) | ZA976005B (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2526929C2 (ru) * | 2009-01-23 | 2014-08-27 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Оптическое исследовательское устройство, выполненное с возможностью, по меньшей мере, частичного помещения в мутную среду |
Families Citing this family (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6775053B2 (en) * | 2001-04-12 | 2004-08-10 | The Regents Of The University Of California | High gain preamplifier based on optical parametric amplification |
| US6621633B2 (en) * | 2001-08-23 | 2003-09-16 | Massachusetts Institute Of Technology | System and method for increasing the diffraction efficiency of holograms |
| US6791743B2 (en) * | 2001-12-13 | 2004-09-14 | The Regents Of The University Of California | High average power scaling of optical parametric amplification through cascaded difference-frequency generators |
| US6873454B2 (en) | 2001-12-13 | 2005-03-29 | The Regents Of The University Of California | Hybrid chirped pulse amplification system |
| US6741388B2 (en) * | 2001-12-13 | 2004-05-25 | The Regents Of The University Of California | Coherent white light amplification |
| US6870664B2 (en) * | 2001-12-13 | 2005-03-22 | The Regents Of The University Of California | Nondegenerate optical parametric chirped pulse amplifier |
| GB0416673D0 (en) * | 2004-07-27 | 2004-08-25 | Univ St Andrews | Parametric generation with lateral beam coupling |
| WO2006110897A2 (en) * | 2005-04-12 | 2006-10-19 | Massachusetts Institute Of Technology | Cavity-enhanced optical parametric amplification |
| JP4676280B2 (ja) * | 2005-08-18 | 2011-04-27 | 株式会社アドバンテスト | 光生成装置および該装置を備えたテラヘルツ光生成装置 |
| JP4676279B2 (ja) * | 2005-08-18 | 2011-04-27 | 株式会社アドバンテスト | 光生成装置および該装置を備えたテラヘルツ光生成装置 |
| US7643529B2 (en) | 2005-11-01 | 2010-01-05 | Cymer, Inc. | Laser system |
| US7920616B2 (en) * | 2005-11-01 | 2011-04-05 | Cymer, Inc. | Laser system |
| JP5506194B2 (ja) * | 2005-11-01 | 2014-05-28 | サイマー インコーポレイテッド | レーザシステム |
| US7885309B2 (en) | 2005-11-01 | 2011-02-08 | Cymer, Inc. | Laser system |
| US20090296755A1 (en) * | 2005-11-01 | 2009-12-03 | Cymer, Inc. | Laser system |
| US20090296758A1 (en) * | 2005-11-01 | 2009-12-03 | Cymer, Inc. | Laser system |
| US7999915B2 (en) * | 2005-11-01 | 2011-08-16 | Cymer, Inc. | Laser system |
| US7630424B2 (en) * | 2005-11-01 | 2009-12-08 | Cymer, Inc. | Laser system |
| US7746913B2 (en) | 2005-11-01 | 2010-06-29 | Cymer, Inc. | Laser system |
| US7715459B2 (en) * | 2005-11-01 | 2010-05-11 | Cymer, Inc. | Laser system |
| US7778302B2 (en) * | 2005-11-01 | 2010-08-17 | Cymer, Inc. | Laser system |
| GB0601596D0 (en) * | 2006-01-26 | 2006-03-08 | Univ St Andrews | Parametric generation using intersecting cavities |
| US7630125B2 (en) * | 2007-12-11 | 2009-12-08 | Young Optics Inc. | Laser module |
| JP6050684B2 (ja) * | 2010-01-22 | 2016-12-21 | ニューポート コーポレーション | 広範に同調可能な光パラメトリック発振器 |
| WO2011106752A2 (en) | 2010-02-26 | 2011-09-01 | Massachusetts Institute Of Technology | Cavity-enhanced optical parametric amplification at full repetition rate |
| DE102010018035A1 (de) | 2010-04-23 | 2011-10-27 | Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover | Parametrischer Oszillator und Verfahren zum Erzeugen ultrakurzer Pulse |
| US8891160B2 (en) | 2010-04-26 | 2014-11-18 | Konstantin Vodopyanov | Broadly and fast tunable optical parametric oscillator |
| US8730566B2 (en) * | 2011-03-17 | 2014-05-20 | Exelis Inc. | Grating based optical parametric oscillator and method of dynamically tuning the oscillator for generating desired optical signals |
| GB2497066A (en) * | 2011-04-25 | 2013-06-05 | Konstantin Vodopyanov | Broad and fast tunable optical parametric oscillator |
| US9529244B2 (en) * | 2011-06-28 | 2016-12-27 | Danmarks Tekniske Universitet | System and method for processing electromagnetic radiation |
| CN102664342A (zh) * | 2012-05-18 | 2012-09-12 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 光学参量啁啾脉冲放大器 |
| WO2014141266A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | Ramot At Tel-Aviv University Ltd. | Tunable nonlinear beam shaping by a non-collinear interaction |
| US9506858B2 (en) * | 2013-05-09 | 2016-11-29 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Optical parametric amplification of weak signals for imaging biological tissue |
| CN105048272B (zh) * | 2015-08-24 | 2018-07-10 | 山东大学 | 一种基于LiIO3晶体的全固态激光器及其工作方法 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US549109A (en) * | 1895-11-05 | Lacing-stud machine | ||
| US4935931A (en) * | 1989-02-28 | 1990-06-19 | University Of New Mexico | Laser mode locking apparatus |
| US5053641A (en) * | 1989-07-14 | 1991-10-01 | Cornell Research Foundation, Inc. | Tunable optical parametric oscillator |
| US5033057A (en) * | 1989-12-22 | 1991-07-16 | Cornell Research Foundation, Inc. | Pump steering mirror cavity |
| US5047668A (en) * | 1990-06-26 | 1991-09-10 | Cornell Research Foundation, Inc. | Optical walkoff compensation in critically phase-matched three-wave frequency conversion systems |
| US5315433A (en) * | 1991-02-28 | 1994-05-24 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Optical wavelength converting apparatus |
| US5465147A (en) * | 1991-04-29 | 1995-11-07 | Massachusetts Institute Of Technology | Method and apparatus for acquiring images using a ccd detector array and no transverse scanner |
| US5159487A (en) * | 1991-05-29 | 1992-10-27 | Lasen, Inc. | Optical parametric oscillator OPO having a variable line narrowed output |
| US5181222A (en) * | 1992-02-04 | 1993-01-19 | Eastman Kodak Company | Laser oscillator |
| FR2699695B1 (fr) * | 1992-12-22 | 1995-01-20 | Thomson Csf | Source cohérente optique à émission accordable. |
| US5457707A (en) * | 1993-08-24 | 1995-10-10 | Spectra-Physics Lasers, Inc. | Master optical parametric oscillator/power optical parametric oscillator |
| US5390211A (en) * | 1993-08-24 | 1995-02-14 | Spectra-Physics Lasers, Inc. | Optical parametric oscillator with unstable resonator |
| US5594592A (en) * | 1994-03-30 | 1997-01-14 | Harlamoff; Brian L. | Narrow linewidth BBO optical parametric oscillator utilizing extraordinary resonance |
| US5577058A (en) * | 1994-09-13 | 1996-11-19 | Spectra-Physics Lasers, Inc. | Broadly tunable single longitudinal mode output produced from multi longitudinal mode seed source |
| JPH08128949A (ja) * | 1994-10-31 | 1996-05-21 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 菜果の非破壊成分分析装置 |
| DE19512984C2 (de) * | 1995-04-06 | 1997-04-30 | Lambda Physik Gmbh | Abstimmbarer optischer parametrischer Oszillator |
| AUPN442695A0 (en) * | 1995-07-27 | 1995-08-17 | Electro Optic Systems Pty Limited | Eyesafe optical parametric system pumped by solid state lasers |
| WO1997046910A1 (en) * | 1996-06-03 | 1997-12-11 | Coherent, Inc. | Optical parametric oscillator with porro prism cavity |
| US5841570A (en) * | 1997-01-31 | 1998-11-24 | The Regents Of The University Of California | Frequency agile optical parametric oscillator |
-
1996
- 1996-07-13 GB GB9615830A patent/GB2315360B/en not_active Revoked
-
1997
- 1997-06-26 UA UA99020799A patent/UA46856C2/uk unknown
- 1997-06-26 DE DE69714859T patent/DE69714859T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-26 CN CNB971978506A patent/CN100459327C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-06-26 EP EP97929383A patent/EP0934551B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-26 JP JP50454898A patent/JP3909867B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-06-26 CA CA002260962A patent/CA2260962C/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-06-26 WO PCT/GB1997/001747 patent/WO1998002777A1/en active IP Right Grant
- 1997-06-26 AU AU33505/97A patent/AU719325B2/en not_active Ceased
- 1997-06-26 US US09/214,784 patent/US6320886B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-26 EA EA199900107A patent/EA000847B1/ru not_active IP Right Cessation
- 1997-07-04 ZA ZA9706005A patent/ZA976005B/xx unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2526929C2 (ru) * | 2009-01-23 | 2014-08-27 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Оптическое исследовательское устройство, выполненное с возможностью, по меньшей мере, частичного помещения в мутную среду |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2260962C (en) | 2005-03-15 |
| CN100459327C (zh) | 2009-02-04 |
| DE69714859D1 (de) | 2002-09-26 |
| GB9615830D0 (en) | 1996-09-11 |
| EP0934551B1 (en) | 2002-08-21 |
| EP0934551A1 (en) | 1999-08-11 |
| AU719325B2 (en) | 2000-05-04 |
| UA46856C2 (uk) | 2002-06-17 |
| EA199900107A1 (ru) | 1999-06-24 |
| JP3909867B2 (ja) | 2007-04-25 |
| CA2260962A1 (en) | 1998-01-22 |
| DE69714859T2 (de) | 2003-04-10 |
| CN1230262A (zh) | 1999-09-29 |
| GB2315360A (en) | 1998-01-28 |
| JP2000514248A (ja) | 2000-10-24 |
| GB2315360B (en) | 2001-06-06 |
| WO1998002777A1 (en) | 1998-01-22 |
| US6320886B1 (en) | 2001-11-20 |
| ZA976005B (en) | 1998-02-02 |
| AU3350597A (en) | 1998-02-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA000847B1 (ru) | Лазерное устройство | |
| US5291503A (en) | Internally stimulated optical parametric oscillator/laser | |
| EP2304412B1 (en) | System for generating raman vibrational analysis signals | |
| JP6775494B2 (ja) | 単体の帯域幅制限装置を使用するレーザー組立体および検査システム | |
| US10126631B2 (en) | Terahertz wave generator and terahertz wave measurement method | |
| US6031852A (en) | Rapid acoustooptic tuner and phase-shifter | |
| EP2319141B1 (en) | Optical arrangement and method | |
| US5841570A (en) | Frequency agile optical parametric oscillator | |
| US20050243876A1 (en) | Narrow bandwidth high repetition rate optical parametric oscillator | |
| Russell et al. | Broadband mid-infrared generation with two-dimensional quasi-phase-matched structures | |
| US3739295A (en) | Laser with means for suppressing back-ground fluorescence in the output | |
| KR100451117B1 (ko) | 광파라메트릭발진장치 | |
| US4233569A (en) | High power laser with tuning and line narrowing capability | |
| Voloshinov et al. | Acousto-optic imaging in the mid-infrared region of the spectrum | |
| Burdulis et al. | Visible optical parametric oscillation in synchronously pumped beta-barium borate | |
| US6804044B2 (en) | Narrow bandwidth, pico-second, beta barium borate-master oscillator power amplifier system and method of operation of same | |
| JP3627208B2 (ja) | レーザ装置、レーザカッタ、及びレーザ波長変換方法 | |
| Du et al. | Absorption measurement of a 50-mm-long periodically poled lithium niobate optical parametric oscillator pumped at 1064 nm by a Nd: YAG laser | |
| JP2008058918A (ja) | テラヘルツ電磁波発生方法及び分光・イメージング測定装置 | |
| Minamide et al. | Frequency-agile terahertz-wave sources and applications to sensitive diagnosis of semiconductor wafers | |
| Debuisschert et al. | Nanosecond optical parametric oscillators | |
| Erushin et al. | Tunable Optical Parametric Oscillator Based on MgO: PPLN and HgGa2S4 Crystals Pumped by an Nd: YAG Laser with Increased Energy Characteristics | |
| KR100458523B1 (ko) | 좁은 선 폭과 높은 출력광선을 가지는 파장가변형 오피오레이저 장치 | |
| Berezovskii | Dependences of the spectra of second harmonics generated in tellurium and proustite on the phase-matching band | |
| Fragemann et al. | Broadband Optical Parametric Amplification in the Mid-Infrared Spectral Region with Periodically Poled KTiOPO4 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ KG MD TJ TM |