JP2002368312A - Very-short pulse laser - Google Patents

Very-short pulse laser

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JP2002368312A
JP2002368312A JP2001171063A JP2001171063A JP2002368312A JP 2002368312 A JP2002368312 A JP 2002368312A JP 2001171063 A JP2001171063 A JP 2001171063A JP 2001171063 A JP2001171063 A JP 2001171063A JP 2002368312 A JP2002368312 A JP 2002368312A
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JP
Japan
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mirrors
laser
pulse laser
resonator structure
mirror
Prior art date
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Application number
JP2001171063A
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Japanese (ja)
Inventor
Keisuke Tominaga
圭介 富永
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Kobe University NUC
Original Assignee
Kobe University NUC
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new very-short pulse laser which can stably generate high-output laser with pulse of femtoseconds and oscillate it. SOLUTION: A resonator structure which constitutes the very-short pulse laser comprises five mirrors 1 to 5, a cavity dump 6, and group speed dispersion compensating mirrors 7 to 10. The mirrors 1 and 2, and 3 and 4 are arranged in pairs opposite each other. Further, the group speed dispersion compensating mirrors 7 and 8, and 9 and 10 are arranged in pairs opposite each other. The cavity dump 6 is arranged between the mirrors 1 and 2 which are arranged opposite each other. Then pulse laser light obtained by exciting a laser medium 13 arranged between the mirrors 3 and 4 which are arranged opposite each other is resonated and amplified in the resonator structure.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、極短パルスレーザ
に関し、詳しくは、各種測定装置や光学機器などに好適
に用いることのできる極短パルスレーザに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultra-short pulse laser, and more particularly, to an ultra-short pulse laser that can be suitably used for various measuring devices and optical instruments.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年においては、化学、物理学、生物学
などの自然科学の分野において、フェムト秒(10
−15秒)の時間幅(パルス幅)を有するとともに高繰
り返し(1kHz)、かつ高出力(10nJ/puls
e以上)のパルスレーザが広く使われており、その重要
性はますます増加している。このようなパルスレーザと
しては、チタンサファイアなどの固体レーザ素子をレー
ザ媒体を用いたものが精力的に開発され、今や主流とな
っている。
2. Description of the Related Art In recent years, in the field of natural sciences such as chemistry, physics, and biology, femtoseconds (10
-15 seconds), high repetition (1 kHz), and high output (10 nJ / pulses).
e) pulse lasers are widely used and their importance is increasing. As such a pulse laser, a solid-state laser element such as titanium sapphire using a laser medium has been energetically developed and is now mainstream.

【0003】上述したフェムト秒レーザとしては、4つ
のミラーを配置するとともに、これらミラー間にプリズ
ム対及びチタンサファイアロッドを配して構成された共
振器構造を有するものが市販され、広く用いられてい
る。しかしながら、このような市販のフェムト秒レーザ
においては、前記プリズムなどの光学部品に依存して群
速度分散が増大するため、パルス幅を増大させてしまう
原因となっていた。
As the above-described femtosecond laser, a laser having a resonator structure in which four mirrors are arranged and a prism pair and a titanium sapphire rod are arranged between the mirrors is commercially available and widely used. I have. However, in such commercially available femtosecond lasers, the group velocity dispersion increases depending on the optical components such as the prisms, which causes an increase in pulse width.

【0004】この場合、前記プリズム対の位置を調整す
ることにより、前記群速度分散をある程度低減すること
ができるが、かかる作業は極めて困難であるとともに、
長時間を要するものであった。
In this case, the group velocity dispersion can be reduced to some extent by adjusting the positions of the prism pairs. However, such an operation is extremely difficult.
It took a long time.

【0005】また、前記プリズム対に代えてチャープミ
ラーなどの群速度分散補正ミラーを前記共振器構造内に
設け、上述した群速度分散を抑制し、パルス幅の広がり
を抑制したものも開発され、市販されている。しかしな
がら、このようなフェムト秒レーザによっても群速度分
散を抑制し、パルス幅の広がりを抑制したレーザ光を得
るには不十分であった。
In addition, a mirror having a group velocity dispersion correction mirror such as a chirp mirror provided in the resonator structure in place of the prism pair to suppress the above-described group velocity dispersion and suppress the spread of the pulse width has been developed. It is commercially available. However, even with such a femtosecond laser, the group velocity dispersion is suppressed, and it is insufficient to obtain a laser beam with a suppressed pulse width spread.

【0006】さらには、共振器構造内におけるミラーの
数を増大させたり、キャビティダンパを用いたりするこ
とによって、高いパルス強度を有するレーザ光を得る試
みがなされているが、群速度分散などによるパルス幅の
広がりの点で十分なものを実現できていないのが現状で
ある。
Further, attempts have been made to obtain a laser beam having a high pulse intensity by increasing the number of mirrors in the resonator structure or using a cavity damper. At present, it has not been possible to achieve sufficient results in terms of breadth.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、フェムト秒
のパルス幅を有する高出力のレーザ光を安定的に生成
し、発振させることのできる新規な極短パルスレーザを
提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a novel ultrashort pulse laser capable of stably generating and oscillating high-power laser light having a femtosecond pulse width. I do.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明の極短パルスレーザは、5つのミラーと、キャビ
ティダンパと、群速度分散補償ミラーとから構成される
共振器構造を具えることを特徴とする。
In order to achieve the above object,
The ultrashort pulse laser according to the present invention is characterized by having a resonator structure including five mirrors, a cavity damper, and a group velocity dispersion compensating mirror.

【0009】本発明の極短パルスレーザにおいては、こ
れを構成する共振器構造内に5つのミラーを配置し、こ
れらのミラー間で所定のパルスレーザ光を連続的に反射
させ、共振させる。
In the ultrashort pulse laser of the present invention, five mirrors are arranged in a resonator structure constituting the laser, and predetermined pulse laser light is continuously reflected between these mirrors to resonate.

【0010】本発明者は、種々のシュミレーションや実
験を繰り返すことにより、単にミラー数を増大させた場
合においてはその安定性が劣化してしまい、結果として
フェムト秒オーダのパルス幅を有するレーザ光を、十分
な出力で出射させることができないことを見出した。そ
して、共振器構造内においてレーザ光を連続的に反射さ
せて共振させるために最適なミラーの数は5つであるこ
とを見出した。
The inventor of the present invention has found that by repeating various simulations and experiments, the stability is deteriorated when the number of mirrors is simply increased, and as a result, a laser beam having a pulse width on the order of femtoseconds is produced. It was found that light could not be emitted with a sufficient output. The inventors have found that the optimal number of mirrors for continuously reflecting laser light and causing resonance in the resonator structure is five.

【0011】このように本発明の極短パルスレーザにお
いては、その共振器構造内において、所定のパルスレー
ザ光を連続的に反射させて共振させるべきミラーの数を
5つとしているので、安定かつ高出力の極短パルスレー
ザ光を生成し、発振させることができる。
As described above, in the ultrashort pulse laser of the present invention, since the number of mirrors to be continuously reflected and resonated by a predetermined pulse laser beam is set to five in the resonator structure, the laser is stable and stable. High-power ultrashort pulse laser light can be generated and oscillated.

【0012】また、本発明の極短パルスレーザにおいて
は、共振器構造内にキャビティダンパを設けている。こ
のキャビティダンパは、音響光学効果によるブラッグ反
射を通じて前記共振器構造のQ値を高く保つことができ
るので、前記共振器構造内における、共振によるレーザ
光の増幅をより効果的に行うことができるようになる。
したがって、より高出力の極短パルスレーザを生成し発
振させることができる。
Further, in the ultrashort pulse laser of the present invention, a cavity damper is provided in the resonator structure. Since the cavity damper can keep the Q value of the resonator structure high through the Bragg reflection by the acousto-optic effect, the laser light can be more effectively amplified by resonance in the resonator structure. become.
Therefore, it is possible to generate and oscillate a higher output ultrashort pulse laser.

【0013】さらに、本発明の極短パルスレーザにおい
ては、共振器構造内に群速度分散補償ミラーを設けてい
る。この群速度分散補償ミラーは、合成石英などの光学
基板上に屈折率の異なる薄膜を多層コーティングするこ
とによって構成されている。このため、前記共振器構造
内において共振され、増幅されつつあるレーザ光が比較
的大きなスペクトル幅を有している場合においても、前
記スペクトル幅内に存在する各波長の光の伝搬速度差を
補償し、群速度分散を低減することができる。したがっ
て、発振されるレーザ光のパルス幅の増大を抑制するこ
とができる。
Further, in the ultrashort pulse laser of the present invention, a group velocity dispersion compensating mirror is provided in the resonator structure. The group velocity dispersion compensating mirror is configured by coating a thin film having a different refractive index with a multi-layer on an optical substrate such as synthetic quartz. For this reason, even when the laser light that is resonated and amplified in the resonator structure has a relatively large spectral width, the difference in the propagation velocity of light of each wavelength existing within the spectral width is compensated. In addition, the group velocity dispersion can be reduced. Therefore, an increase in the pulse width of the emitted laser light can be suppressed.

【0014】本発明の極短パルスレーザの好ましい態様
においては、前記5つのミラーの少なくとも2つを相対
向させて、対をなすように配置する。これによって、前
記共振器構造内におけるレーザ光の共振をより効果的に
行うことができる。さらには、前記ミラーの配置空間を
縮小させることができ、前記共振器構造の大きさ、さら
にはレーザ自体の大きさを縮小することができる。
In a preferred embodiment of the ultrashort pulse laser according to the present invention, at least two of the five mirrors are opposed to each other and arranged in pairs. This makes it possible to more effectively resonate the laser light in the resonator structure. Further, the arrangement space of the mirror can be reduced, and the size of the resonator structure and further the size of the laser itself can be reduced.

【0015】また、この場合、前記キャビティダンパは
前記相対向して対をなす2つのミラー間に配置されるこ
とが好ましい。これによって、前記共振器構造内におけ
るレーザ光の増幅をより効果的に行うことができるとと
もに、前記キャビティダンパの配置空間を縮小させるこ
とができ、前記共振器構造の大きさ、さらにはレーザ自
体の大きさを縮小することができる。
Further, in this case, it is preferable that the cavity damper is disposed between the two mirrors forming a pair opposite to each other. This makes it possible to more effectively amplify the laser light in the resonator structure, reduce the space in which the cavity damper is arranged, and reduce the size of the resonator structure and the laser itself. The size can be reduced.

【0016】さらに、本発明の極短パルスレーザのその
他の好ましい態様においては、前記共振器構造内に複数
の群速度分散補償ミラーを設ける。そして、これら複数
の群速度分散補償ミラーの少なくとも2つを相対向さ
せ、対をなすようにして、前記5つのミラー間に配置す
る。このように複数の群速度分散補償ミラーを設けるこ
とにより、群速度分散をより効果的に抑制することがで
きる。
Further, in another preferred embodiment of the ultrashort pulse laser according to the present invention, a plurality of group velocity dispersion compensating mirrors are provided in the resonator structure. Then, at least two of the plurality of group velocity dispersion compensating mirrors are opposed to each other and arranged between the five mirrors so as to form a pair. By providing a plurality of group velocity dispersion compensating mirrors in this way, group velocity dispersion can be more effectively suppressed.

【0017】また、これら複数の群速度分散補償ミラー
を相対向させ、前記5つのミラー間に配置させることに
より、群速度分散補償ミラーの配置空間を縮小させるこ
とができ、結果的に、共振器構造の大きさ、さらにはレ
ーザ自体の大きさを縮小させることができる。
Further, by arranging the plurality of group velocity dispersion compensating mirrors to face each other and disposing the group velocity dispersion compensating mirrors among the five mirrors, it is possible to reduce the arrangement space of the group velocity dispersion compensating mirrors. The size of the structure, and also the size of the laser itself, can be reduced.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明を発明の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の極短パル
スレーザの一例を示す構成図である。なお、図中におけ
る実線は、図1に示す極短パルスレーザ内において共振
され増幅されるレーザ光の光路を表し、破線は前記極短
パルスレーザの共振器構造内に導入される励起光の光路
を表している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments of the present invention. FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of the ultrashort pulse laser of the present invention. The solid line in the drawing represents the optical path of the laser light that is resonated and amplified in the ultrashort pulse laser shown in FIG. 1, and the broken line is the optical path of the excitation light introduced into the resonator structure of the ultrashort pulse laser. Is represented.

【0019】図1に示す極短パルスレーザにおいては、
共振器構造を構成すべく、5つのミラー1〜5と、キャ
ビティダンパ6と、群速度分散補償ミラー7〜10とを
具えている。ミラー1及び2並びにミラー3及び4は、
それぞれ相対向して配置され対をなしている。このよう
にミラーを相対向させて配置させることにより、レーザ
光の共振をより効果的に行うことができるとともに、前
記ミラーの配置空間を縮小させることができ、前記共振
器構造さらには極短パルスレーザ自体の大きさを縮小さ
せることができる。
In the ultrashort pulse laser shown in FIG.
In order to form a resonator structure, five mirrors 1 to 5, a cavity damper 6, and group velocity dispersion compensating mirrors 7 to 10 are provided. Mirrors 1 and 2 and mirrors 3 and 4
Each pair is arranged opposite to each other. By arranging the mirrors to face each other in this manner, the resonance of the laser beam can be more effectively performed, the arrangement space of the mirror can be reduced, and the resonator structure and the ultrashort pulse can be reduced. The size of the laser itself can be reduced.

【0020】ミラー1は、例えば50mm−ROCミラ
ーから構成することができ、ミラー2は、例えば75m
m−ROCミラーから構成することができる。また、ミ
ラー3及び4は、例えば、100mm−ROCミラーか
ら構成することができ、ミラー5は、例えば合成石英に
部分反射膜を施してなる3%透過出力ミラーから構成す
ることができる。なお、50mm−ROCミラー、75
mm−ROCミラー、及び100mm−ROCミラーと
は、それぞれ曲率半径が50mm、75mm、及び10
0mmの凹面状ミラーを意味するものである。
The mirror 1 can be composed of, for example, a 50 mm-ROC mirror, and the mirror 2 can be composed of, for example, 75 m-ROC mirror.
It can be composed of an m-ROC mirror. The mirrors 3 and 4 can be composed of, for example, 100 mm-ROC mirrors, and the mirror 5 can be composed of, for example, a 3% transmission output mirror formed by applying a partially reflecting film to synthetic quartz. In addition, 50 mm-ROC mirror, 75
The mm-ROC mirror and the 100 mm-ROC mirror have a radius of curvature of 50 mm, 75 mm, and 10 mm, respectively.
This means a 0 mm concave mirror.

【0021】キャビティダンパ6は、相対向して配置さ
れたミラー1及び2間に配置されている。これによっ
て、前記共振器構造内におけるレーザ光の増幅をより効
果的に行うことができるとともに、キャビティダンパ6
の配置空間を縮小することができ、前記共振器構造、す
なわちレーザ自体の大きさを縮小させることができる。
キャビティダンパ6としては、例えばブラッグセルを用
いることができる。
The cavity damper 6 is arranged between the mirrors 1 and 2 arranged opposite to each other. This makes it possible to more effectively amplify the laser light in the resonator structure, and to further enhance the cavity damper 6.
Can be reduced, and the size of the resonator structure, that is, the size of the laser itself can be reduced.
As the cavity damper 6, for example, a Bragg cell can be used.

【0022】また、図1においては複数の群速度分散補
償ミラー7〜10が設けられているため、共振・増幅さ
れるべきレーザ光のスペクトル幅が比較的大きい場合に
おいても群速度分散を効果的に抑制することができる。
また、群速度分散補償ミラー7及び8並びに9及び10
は相対向して配置されているので、群速度分散補償ミラ
ーの配置空間を縮小させることができ、結果として前記
共振器構造、さらにはレーザ自体を小型化することがで
きる。群速度分散補償ミラーとしては、例えばドイツ、
Moltech社製のBBHRなどを用いることができる。
In FIG. 1, since a plurality of group velocity dispersion compensating mirrors 7 to 10 are provided, the group velocity dispersion can be effectively reduced even when the spectral width of the laser light to be resonated and amplified is relatively large. Can be suppressed.
Further, the group velocity dispersion compensating mirrors 7 and 8 and 9 and 10
Are arranged to face each other, the arrangement space of the group velocity dispersion compensating mirror can be reduced, and as a result, the resonator structure and the laser itself can be downsized. Group velocity dispersion compensating mirrors
Moltech BBHR or the like can be used.

【0023】また、図1に示す極短パルスレーザにおい
ては、レーザ媒体13が相対向して配置されたミラー3
及び4間に設置されている。そして、例えばCWレーザ
光源などの図示しない励起光源から、ポンプ光ミラー1
1及び12を介して同期したレーザ光などの励起光が導
入されることにより、レーザ媒体13が励起されるよう
に構成されている。この励起によって、レーザ媒体13
は共振及び増幅されるべきパルスレーザ光を出力する。
Further, in the ultrashort pulse laser shown in FIG. 1, a mirror 3 in which a laser medium 13 is arranged to face each other.
And 4 are provided. Then, a pump light mirror 1 is supplied from an excitation light source (not shown) such as a CW laser light source.
The laser medium 13 is configured to be excited by introducing excitation light such as laser light synchronized through 1 and 12. This excitation causes the laser medium 13
Outputs a pulsed laser beam to be resonated and amplified.

【0024】このようにレーザ媒体13を励起させて共
振及び増幅させるべきパルスレーザ光を得る場合におい
ては、図1に示すようにレーザ媒体13を相対向するミ
ラー3及び4間に配置させることが好ましい。これによ
って、レーザ媒体13の配置空間を縮小させることがで
き、共振器構造及びレーザ自体を小型化することができ
る。
When the laser medium 13 is excited to obtain a pulse laser beam to be resonated and amplified, the laser medium 13 is arranged between the mirrors 3 and 4 facing each other as shown in FIG. preferable. Thereby, the arrangement space of the laser medium 13 can be reduced, and the resonator structure and the laser itself can be reduced in size.

【0025】さらに、図1に示す極短パルスレーザにお
いては、共振器構造を構成するミラー1〜5間におい
て、共振によって増幅された極短パルスレーザ光を取り
出し、発振させるための取り出しミラー14、前記励起
光源からの前記励起光の入射出力を変調するための1/
2波長板15、及び集光レンズ16を具えている。
Further, in the ultrashort pulse laser shown in FIG. 1, between the mirrors 1 to 5 forming the resonator structure, an extraction mirror 14 for extracting and oscillating the ultrashort pulse laser light amplified by resonance, 1/1 for modulating the incident output of the excitation light from the excitation light source
It has a two-wavelength plate 15 and a condenser lens 16.

【0026】図1に示す極短パルスレーザによる極短パ
ルスレーザ光の生成、発振は以下のようにして行われ
る。最初に、図示しない光源などからCW励起した光が
ポンプ用ミラー11及び12を介して共振器構造内に導
入され、1/2波長板15及び集光レンズ16を通過し
た後、ミラー3及び4間に配置されたレーザ媒体13に
入射する。レーザ媒体13では、前記レーザ光によって
励起され所定のパルスレーザ光を生成し、発光する。
The generation and oscillation of the ultrashort pulse laser beam by the ultrashort pulse laser shown in FIG. 1 are performed as follows. First, CW-excited light from a light source (not shown) or the like is introduced into the resonator structure via the pump mirrors 11 and 12, and after passing through the half-wave plate 15 and the condenser lens 16, the mirrors 3 and 4 The laser beam enters the laser medium 13 disposed therebetween. The laser medium 13 is excited by the laser light, generates a predetermined pulsed laser light, and emits light.

【0027】このパルスレーザ光はミラー3及び4間で
反射されるとともに、ミラー3で左方へ反射され、ミラ
ー1及び2に到達する。そして、前記反射光はミラー1
及び2間で反射されるとともに、ミラー2及び3間にお
いても反射される。また、レーザ媒体13より発せられ
た前記パルスレーザ光は、ミラー4で右方へ反射されて
ミラー5に到達し、ミラー4及び5間においても反射さ
れる。すなわち、レーザ媒体13より発せられた前記パ
ルスレーザ光は、ミラー1〜5間で反射されることによ
って共振し、増幅される。
This pulsed laser light is reflected between the mirrors 3 and 4, is also reflected by the mirror 3 to the left, and reaches the mirrors 1 and 2. The reflected light is reflected on the mirror 1
And between the mirrors 2 and 3 as well as between the mirrors 2 and 3. Further, the pulse laser light emitted from the laser medium 13 is reflected rightward by the mirror 4 and reaches the mirror 5, and is also reflected between the mirrors 4 and 5. That is, the pulse laser light emitted from the laser medium 13 resonates and is amplified by being reflected between the mirrors 1 to 5.

【0028】なお、上述した共振過程において、レーザ
媒体13より発せられた前記パルスレーザ光はキャビテ
ィダンパ6を通じて反射されるため、増幅効率が向上す
る。また、相対向して対をなす群速度分散補償ミラー7
〜10を通じて反射し共振するため、群速度分散を抑制
し、パルス強度の低下を抑制することができる。
In the above-mentioned resonance process, the pulse laser light emitted from the laser medium 13 is reflected through the cavity damper 6, so that the amplification efficiency is improved. Further, the group velocity dispersion compensating mirrors 7 forming a pair facing each other
Since the light is reflected and resonated through -10 to -10, the group velocity dispersion can be suppressed, and a decrease in pulse intensity can be suppressed.

【0029】このようにして増幅されたパルスレーザ光
は、取り出しミラー14で外部に取り出され、この結
果、所定の出力を有するフェムト秒オーダのパルス幅の
レーザ光を得る。
The pulse laser light amplified in this manner is extracted to the outside by the extraction mirror 14, and as a result, a laser light having a predetermined output and a pulse width on the order of femtoseconds is obtained.

【0030】[0030]

【実施例】本実施例においては、図1に示す構成の極短
パルスレーザを用いるとともに、レーザ媒質13として
チタンサファイアロッドを用い、このチタンサファイア
ロッドを励起することにより発せられるパルスレーザ光
を共振、増幅させてフェムト秒オーダのパルス幅のレー
ザ光を生成し、発振させることを試みた。そして、CW
レーザ光源から波長約530nmのレーザ光を出力4.
2Wでレーザ媒質13に照射して励起させたところ、中
心波長が815nmで、繰り返し周波数が800kH
z、パルス幅が20fsであり、パルス強度(出力)が
45nJ/pulseの極短パルスのレーザ光が生成さ
れ、発振させることを確認した。
EXAMPLE In this example, an ultrashort pulse laser having the structure shown in FIG. 1 was used, a titanium sapphire rod was used as a laser medium 13, and a pulse laser beam emitted by exciting the titanium sapphire rod was resonated. We tried to generate and oscillate laser light with a pulse width on the order of femtoseconds by amplifying. And CW
3. A laser beam having a wavelength of about 530 nm is output from the laser light source.
When the laser medium 13 is irradiated with 2 W and excited, the center wavelength is 815 nm and the repetition frequency is 800 kHz.
It was confirmed that z, a pulse width was 20 fs, and an extremely short pulse laser beam having a pulse intensity (output) of 45 nJ / pulse was generated and oscillated.

【0031】以上、具体例を挙げながら発明の実施の形
態に基づいて本発明を詳細に説明してきたが、本発明は
上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸
脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能であ
る。
As described above, the present invention has been described in detail based on the embodiments of the present invention with specific examples. However, the present invention is not limited to the above contents, and the present invention is not limited thereto. All modifications and changes are possible.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の極短パル
スレーザによれば、フェムト秒のパルス幅を有する高出
力のレーザ光を安定的に生成し、発振させることのでき
る。
As described above, according to the ultrashort pulse laser of the present invention, a high-power laser beam having a femtosecond pulse width can be stably generated and oscillated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の極短パルスレーザの一例を示す構成
図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of an ultrashort pulse laser of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1〜5 ミラー 6〜10 群速度分散補償ミラー 11、12 ポンプ用ミラー 13 レーザ媒質 14 取り出しミラー 15 1/2波長板 16 集光レンズ 1-5 mirror 6-10 group velocity dispersion compensating mirror 11, 12 mirror for pump 13 laser medium 14 take-out mirror 15 1/2 wavelength plate 16 condensing lens

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成13年6月14日(2001.6.1
4)
[Submission date] June 14, 2001 (2001.6.1)
4)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0002[Correction target item name] 0002

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0002】[0002]

【従来の技術】近年においては、化学、物理学、生物学
などの自然科学の分野において、フェムト秒(10
−15秒)の時間幅(パルス幅)を有するとともに高繰
り返し(1kHz)、かつ高出力(10nJ/puls
e以上)のパルスレーザが広く使われており、その重要
性はますます増加している。このようなパルスレーザと
しては、チタンサファイアなどの固体レーザ素子をレー
ザ媒体として用いたものが精力的に開発され、今や主流
となっている。
2. Description of the Related Art In recent years, in the field of natural sciences such as chemistry, physics, and biology, femtoseconds (10
-15 seconds), high repetition (1 kHz), and high output (10 nJ / pulses).
e) pulse lasers are widely used and their importance is increasing. As such a pulse laser, a laser using a solid-state laser element such as titanium sapphire as a laser medium has been energetically developed and is now mainstream.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0005[Correction target item name] 0005

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0005】また、前記プリズム対に代えてチャープミ
ラーなどの群速度分散補正ミラーを前記共振器構造内に
設け、上述した群速度分散を抑制し、パルス幅の広がり
を抑制したものも開発され、市販されている。しかしな
がら、この場合においても群速度分散を抑制し、パルス
幅の広がりを抑制したレーザ光を得るには不十分であっ
た。
In addition, a mirror having a group velocity dispersion correction mirror such as a chirp mirror provided in the resonator structure in place of the prism pair to suppress the above-described group velocity dispersion and suppress the spread of the pulse width has been developed. It is commercially available. However, even in this case, it is insufficient to obtain a laser beam in which the group velocity dispersion is suppressed and the spread of the pulse width is suppressed.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0023[Correction target item name] 0023

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0023】また、図1に示す極短パルスレーザにおい
ては、レーザ媒体13が相対向して配置されたミラー3
及び4間に設置されている。そして、例えばレーザ光源
などの図示しない励起光源から、ポンプ光ミラー11及
び12を介してレーザ光などの励起光が導入されること
により、レーザ媒体13が励起されるように構成されて
いる。この励起によって、レーザ媒体13は共振及び増
幅されるべきパルスレーザ光を出力する。
Further, in the ultrashort pulse laser shown in FIG. 1, a mirror 3 in which a laser medium 13 is arranged to face each other.
And 4 are provided. Then, the laser medium 13 is excited by pumping light such as laser light from a pumping light source (not shown) such as a laser light source via the pump light mirrors 11 and 12. By this excitation, the laser medium 13 outputs a pulse laser beam to be resonated and amplified.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定のレーザ光を連続的に反射させて共
振させる5つのミラーと、キャビティダンパと、群速度
分散補償ミラーとから構成される共振器構造を具えるこ
とを特徴とする、極短パルスレーザ。
1. A pole comprising a resonator structure comprising five mirrors for continuously reflecting predetermined laser light to resonate, a cavity damper, and a group velocity dispersion compensating mirror. Short pulse laser.
【請求項2】 前記5つのミラーの少なくとも2つは相
対向し、対をなして配置されることを特徴とする、請求
項1に記載の極短パルスレーザ。
2. The ultrashort pulse laser according to claim 1, wherein at least two of the five mirrors face each other and are arranged in pairs.
【請求項3】 前記キャビティダンパは、前記相対向し
て対をなす2つのミラー間に配置されることを特徴とす
る、請求項2に記載の極短パルスレーザ。
3. The ultrashort pulse laser according to claim 2, wherein the cavity damper is disposed between the pair of mirrors facing each other.
【請求項4】 前記共振器構造は、複数の前記群速度分
散補償ミラーを有し、前記複数の群速度分散補償ミラー
の少なくとも2つは相対向し、対をなして前記ミラー間
に配置されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれ
か一に記載の極短パルスレーザ。
4. The resonator structure has a plurality of group velocity dispersion compensating mirrors, and at least two of the plurality of group velocity dispersion compensating mirrors are opposed to each other and are arranged in pairs between the mirrors. The ultrashort pulse laser according to any one of claims 1 to 3, wherein:
【請求項5】 前記極短パルスレーザは、前記共振器構
造内に共振させるべくレーザ光を生成させるためのレー
ザ媒体と、このレーザ媒体を励起させるための励起光源
とを具えることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか
一に記載の極短パルスレーザ。
5. The ultra-short pulse laser according to claim 1, further comprising: a laser medium for generating a laser beam to resonate in the resonator structure, and an excitation light source for exciting the laser medium. The ultrashort pulse laser according to claim 1, wherein
【請求項6】 前記レーザ媒体は、前記共振器構造内に
配置されたことを特徴とする、請求項5に記載の極短パ
ルスレーザ。
6. The ultrashort pulse laser according to claim 5, wherein the laser medium is disposed in the resonator structure.
【請求項7】 前記レーザ媒体は、前記共振器構造内
の、前記相対向して対をなす2つのミラー間に配置され
ることを特徴とする、請求項6に記載の極短パルスレー
ザ。
7. The ultrashort pulse laser according to claim 6, wherein the laser medium is disposed between the pair of mirrors facing each other in the resonator structure.
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