JP2003209310A

JP2003209310A - 蓄積リング型自由電子レーザー用の光共振器

Info

Publication number: JP2003209310A
Application number: JP2002004593A
Authority: JP
Inventors: Norihiro Sei; 紀弘清; Kawakatsu Yamada; 家和勝山田; Tomohisa Misumi; 智久三角
Original assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 2002-01-11
Filing date: 2002-01-11
Publication date: 2003-07-25
Anticipated expiration: 2022-01-11
Also published as: JP3629538B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】光共振器から取り出せるピークエネルギーを
各段に大きくする、最適化蓄積リング型自由電子レーザ
ー用の光共振器を提供することにある。【解決手段】蓄積リング型自由電子レーザー用の光共
振器において、ミラー間の光路に光を偏向する偏向素子
を介挿し、該偏向素子に制御信号を印加する制御装置を
設けた構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、波長が遠赤外から
Ｘ線領域までを発光し得る蓄積リング型自由電子レーザ
ー装置に関する。

【０００２】

【従来技術】自由電子レーザー装置は、真空中をほぼ光
速度で周期的に蛇行する電子または陽電子が電磁場と相
互作用し、吸収を上回る誘導放出を起こす現象を利用し
て、電磁波の増幅・発振を行う装置をいう。

【０００３】通常のレーザーが、原子等にトラップされ
た電子によるエネルギー準位間の吸収・誘導放出を利用
するのと異なり、自由電子レーザー装置は、束縛のない
自由な電子を使用するため、ミリ波から真空紫外領域に
及ぶ波長域で発振が実現されている。このうち、蓄積リ
ング型自由電子レーザー装置とは、電子ビームの加速に
蓄積リングを使用する自由電子レーザー装置をいう。蓄
積リング型自由電子レーザーは波長分解能もよく、既存
の高輝度光源のない真空紫外域や赤外域での高輝度光源
として期待されている。

【０００４】図８は，蓄積リング型自由電子レーザーの
構成図である。図８に示すように、蓄積リング型自由電
子レーザーは、基本的に、入射用電磁石（Ｓｅｐｔｕｍ
Ｍａｇｎｅｔ）、偏向電磁石（ＢＭ１、ＢＭ２、ＢＭ
３、ＢＭ４、ＢＭ５、ＢＭ６）、４極電磁石（ＱＤ、Ｑ
Ｆ１）、光クライストロン（３．６ｍＯｐｔｉｃａｌ
ＫｌｙｓｔｒｏｎＥＴＬＯＫ―ＩＩI：Ｌｏｎｇ―
ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈＦＥＬｓｅｃｔｉｏｎ（１−
１０ｍｉｃｒｏｎ）：アンジュレータ）、光クライスト
ロン（６．３ｍＯｐｔｉｃａｌＫｌｙｓｔｒｏｎ
ＥＴＬＯＫ―ＩＩ：Ｓｈｏｒｔ―ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ
ＦＥＬｓｅｃｔｉｏｎ（２１１−５９５ｎｍ（ナノ
メータ））：アンジュレータ）、パルス偏向電磁石（Ｋ
ｉｃｋｅｒＭａｇｎｅｔ）、高周波加速空洞（ＲＦ
Ｃａｖｉｔｙ）、真空ミラーマニピュレータ（Ｖａｃｕ
ｕｍＭｉｒｒｏｒＭａｎｉｐｕｌａｔｏｒ）とから
構成される。

【０００５】この蓄積リング型自由電子レーザーにおけ
る真空ミラーマニピュレータ（ＶａｃｕｕｍＭｉｒｒ
ｏｒＭａｎｉｐｕｌａｔｏｒ）に光共振器が用いられ
ている。蓄積リング型自由電子レーザー装置は、電子ビ
ームを維持する蓄積リング、光の発生・増幅を行うアン
ジュレータ、アンジュレータからの自発放出光を蓄えて
増幅に寄与する光共振器で構成される。電子ビームがア
ンジュレータの周期的電磁場を通過すると、シンクロト
ロン光のある波長で可干渉的になり、強い発光をする。
この光パルスをミラーで構成される光共振器によって閉
じこめて、周回する電子ビームと同期をとる。電子ビー
ムがアンジュレータの周期電磁場を通過するときにこの
光パルスと重畳すると、アンジュレータ電磁場によって
誘導放出を起こし、特定の波長を増幅する。これが蓄積
リング型自由電子レーザーの増幅過程である。

【０００６】すなわち、この増幅時には、電子ビームが
光パルスにエネルギーを与えることになるので、電子ビ
ームのエネルギー拡がりは拡大して利得が下がりだし、
それが共振器損失を上回ると、増幅から減衰へと転じ
る。エネルギー拡がりは、この増幅過程よりも長い時間
スケールである放射減衰によって回復する。このため、
発振に至る過程が緩やかであれば持続型の発振になる
が、急激な発振を起こした場合は、電子ビームの劣化に
修復が間に合わなくなり、発振は間欠的になる。その代
わり急激な発振なのでピーク出力は大きいという利点も
ある。図６は、蓄積リング型自由電子レーザー装置に使
用されている従来型の光共振器の概略図である。

【０００７】蓄積リング型自由電子レーザーに用いられ
てきた光共振器は、２枚のミラー６１、６２で構成され
たファブリペロー共振器しかない。これはＦＥＬ（自由
電子レーザー）利得が小さいので、共振器損失を小さく
抑えることを優先していたためである（利得−共振器損
失のことを有効利得と呼ぶが、これが大きい方が出力も
大きくなる。）。光共振器に対する改良としては、エタ
ロンを挿入して線幅を狭めることが実験で行われてい
る。ただしこの改良は出力の改善を期待するものではな
い。共振器内エネルギーを効率よく取り出す工夫として
は、誘電体多層膜ミラーの多層膜数を調整して透過率を
高めたり、一方のミラーに穴を開けて透過率を上げたり
することが行われているが、光共振器の構成を変えるも
のではない。

【０００８】蓄積リング型自由電子レーザー装置の光共
振器内のエネルギーを取り出す提案は、本発明者によっ
て１９９７年に初めて行われた［Ｓｅｉｅｔａ
ｌ．，Ｎｕｃｌ．Ｉｎｓｔｒ．ａｎｄＭｅｔｈ．
Ａ３９３（１９９７）５９．］。この論文では、ミ
ラーの一方にピエゾ素子（ＰＺＴ）を使用して回転さ
せ、もう一方のミラーに設けたホールを通じて共振器内
エネルギーを取り出すことを提案している。

【０００９】図７は、積層ピエゾアクチュエータ（ＰＺ
Ｔ）６４を備えたミラー６２と窓付きミラー６３を用い
た従来型の光共振器の概略図である。光共振器内にはミ
ラー６２、６３以外の構成要素がないので、共振器損失
が劣化しないことが利点である。しかし、ピエゾ素子６
４によるキャビティダンプは、全てのパルスを取り出す
のに数回に分けて取り出すことになるので、ピークエネ
ルギーとしては少し効率が下がる（数％程度）欠点があ
った。特に高反射率のミラーを入手しにくい紫外域では
不利である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】蓄積リング型自由電子
レーザーでは、その利得が小さいために、光共振器に低
損失のミラーを使用する。そのため、ミラーの透過率も
小さく、光共振器から取り出せるピークエネルギーが比
較的小さいという欠点があった。大型の装置でも、取り
出せるエネルギーは１ｍＪにも及ばない。だが光共振器
内では、光パルスのピークエネルギーはその１００〜１
００００倍も強く、この光共振器内エネルギーを効率よ
く取り出すことができれば、強力なピークエネルギーの
光パルスを利用できる。

【００１１】本発明の目的は、上記問題点に鑑み、光共
振器から取り出せるピークエネルギーを各段に大きくす
る蓄積リング型自由電子レーザー用の光共振器を提供す
ることにある。本発明の他の目的は、平均出力を最適化
する蓄積リング型自由電子レーザー用の光共振器を提供
することにある。

【００１２】

【問題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために下記の解決手段を採用する。（１）蓄積リング型自由電子レーザー用の光共振器にお
いて、ミラー間の光路に光を偏向する偏向素子を介挿
し、該偏向素子に制御信号を印加する制御装置を設けた
こと。（２）上記（１）記載の蓄積リング型自由電子レーザー
用の光共振器において、前記偏向素子を溶融石英とした
こと。

【００１３】（３）上記（１）または（２）記載の蓄積
リング型自由電子レーザー用の光共振器において、前記
偏向素子の位置で光ビームが絞られるように前記ミラー
を組み合わせて配置したこと。（４）上記（１）乃至（３）のいずれか１項記載の蓄積
リング型自由電子レーザー用の光共振器において、前記
制御装置を、前記ミラー間で増幅したレーザーを検出
し、検出値が最大値になったとき前記偏向素子に制御信
号を出力するように構成したこと。（５）上記（１）乃至（４）のいずれか１項記載の蓄積
リング型自由電子レーザー用の光共振器において、前記
制御装置で、光共振器内から自由電子レーザーを取り出
した後、所定時間内、前記偏向素子を前記ミラー間に残
っている光を取り出す方向に制御すること。

【００１４】

【発明の実施の形態】光共振器内で光パルスが電子ビー
ム軌道と離れている部分に、高速で駆動できる偏向素子
を挿入し、そこに光パルスが透過或いは反射するように
配置する。蓄積リング型自由電子レーザー装置の光共振
器は通常１０ｍ以上の長さを有しているので、１００ｎ
ｓ程度の立ち上がり時間と数ｍｒａｄの偏向角を持った
偏向素子が必要になる。これに適したものには、強誘電
体に高電界を印加した電気光学素子と、光学媒体中に圧
電素子の振動で生じた超音波を伝播させることで屈折率
勾配を形成し回折効果を生じる偏向素子（例えば、音響
光学素子）がある。透過型の場合には、素子の光学媒体
には自由電子レーザーの発振波長域で透過率の高い素材
を使用し、表面に反射防止膜を施すかブリュースター角
で使用することで極力透過率を高める。

【００１５】図２は、本発明の高速偏向素子を用いた光
共振器のもっとも単純な一例を示す図である。光学系の
もっとも単純な配置は、図２に示すように、２枚のミラ
ー６１、６４およびレンズ６２、６３からなる光共振器
が形成するビームウエストに偏向素子２１を置くもので
ある。該ビームウエストにおいて光ビームが絞られるよ
うに構成されている。このように、絞られたビームウエ
ストに偏向素子２１を配置するので、偏向素子の偏向作
用が全ビームに対して有効に作用するようになる。この
場合は、偏向素子２１の場所で電子ビームが迂回する必
要があるので、アンジュレータには充分な磁場と長さを
持った分散部を擁する光クライストロンを使用する等の
迂回措置をとる。この偏向素子２１は、溶融石英から構
成することが好ましい。

【００１６】図１は、本発明の高い射出効率を可能にす
る、高速偏向素子を用いた光共振器と駆動システムの一
例を示す図である。ただし、上記の方法では偏向素子２
１に対する条件が厳しくなるので、一般的にはミラーを
１枚増やして３枚のミラーＭ１、Ｍ２、Ｍ３で光共振器
１０を組み、光ビームを強く絞った位置に偏向素子２１
を配置する。光学系は、ミラーＭ１（１１）、Ｍ２（１
２）、Ｍ３（１３）および偏向素子２１からなる。ミラ
ーＭ２とＭ１でビームウエストを形成する反射系を構成
する。ミラーＭ２とＭ３はもう１つの反射系を構成する
と共にＦＥＬ取りだし用の偏向素子２１を介在する。光
共振器１０は、ミラーＭ１（１１）とＭ２（１２）の間
に設けられる。駆動システムは、偏向素子２１に制御信
号を印加する制御装置を構成し、ミラー１５、１６およ
び１７と、ＰＩＮフォトダイオード２５と、波高弁別器
２４と、パルス発生器２３と、ＲＦ電源２２とからな
る。

【００１７】該駆動システムは、前記光共振器１０内で
発生しているレーザー光を、前記ミラー１４、１５、１
６および１７を介してＰＩＮフォトダイオード２５でモ
ニターし、そのモニター出力信号の波高値を波高弁別器
２４によって弁別する。レーザー出力の取り出しが可能
となると前記モニター出力信号が該波高弁別器２４の閾
値を超えるので、そのとき、パルス発生器２３でトリガ
ーパルスを発生する。ＲＦ電源２２は、前記トリガーパ
ルスに応じて所定（例えば、１０ｍｓ）幅の駆動パルス
を偏向素子２１に供給して該素子２１の偏向角を最大に
する。すなわち、偏向素子２１がＯＦＦの状態では、光
パルスはその素子２１を透過或いは反射して光共振器１
０を往復し、蓄積リングの電子ビームと相互作用するこ
とで自由電子レーザーを増幅する。増幅が飽和に達する
と、素子２１はＯＮの状態にされる。

【００１８】また、素子２１がＯＮの状態になると、こ
こを透過或いは反射するときに回折が生じ、回折の１次
光または高次光はミラーを飛び越えて光共振器１０の外
へと自由電子レーザー光になったものを射出される。蓄
積リング電子ビームの放射減衰によって決められる時間
（エネルギー拡がりが回復する時間）だけＯＮの状態を
持続しておき、アンジュレータ光を光共振器内に蓄積し
ないようにする。所定時間の後、再び素子の状態をＯＦ
Ｆにする。これにより、電子ビームの冷却を早めること
ができ、また、ミラーの劣化を防止することができるよ
うになる。上記のサイクルを繰り返すことで、高いピー
クエネルギーの蓄積リング型自由電子レーザーを生成で
きる。また、放射減衰程度の短い繰り返し周期で平均出
力は最大になる。あらかじめ自由電子レーザー利得と共
振器損失を求めておいて自由電子レーザーパルスの時間
発展を数値計算することで、平均出力を最適化できる。

【００１９】蓄積リング型自由電子レーザーが研究され
始めた頃では、高い利得を実現することが難しく、低損
失な光学系を広範囲な波長域で入手することが困難であ
ったが、現在では高い有効利得を実現できるようなって
きた。そのため、多少共振器損失が増加しても、光共振
器の改良によって強いピークエネルギーを取り出すこと
が可能となっている。さらに、本発明は、蓄積リング型
自由電子レーザーと、電子ビームの時間発展の性質を利
用して、効率よく光エネルギーを取り出し、従って繰り
返し周期を短くし、平均出力を最適化する方法も提供す
る。次に本発明の具体的実施例を述べ、本発明の効果を
さらに詳細に説明する。

【００２０】（実施例）蓄積リングとして産業技術総合
研究所のＮＩＪＩ−ＩＶを使用し、自由電子レーザーの
発振波長を３５０ｎｍとする。蓄積リングＮＩＪＩ−Ｉ
Ｖ電子ビームの電流値３０ｍＡにおける特性を表１に示
す。

【表１】自由電子レーザーの最大利得は約５％である。さらに、
光学系を構成するミラーについて説明する。図１のよう
にミラーは３枚使用し、これらのミラーをＭ１、Ｍ２、
Ｍ３とし、光パルスはＭ１→Ｍ２→Ｍ３→Ｍ２→Ｍ１と
伝播するように配置する。Ｍ１は長焦点ミラーでＭ１−
Ｍ２間にはアンジュレータ（光共振器）があり、Ｍ２と
Ｍ３は短焦点ミラーでＭ２−Ｍ３間には偏向素子を挿入
しておく。ミラーＭ１、Ｍ２、Ｍ３の曲率半径をそれぞ
れ１１ｍ、１．４ｍ、１．０４ｍとすれば、Ｍ１−Ｍ２
間が１３ｍ、Ｍ２−Ｍ３間が１．８ｍになる。偏向素子
はＭ３から１．０４ｍの位置に置かれ、そこでのビーム
サイズは波長３５０ｎｍの時に０．０７５ｍｍとなる。

【００２１】偏向素子及び高周波ドライバーは市販の製
品を真空仕様にして使用することが可能である。上記波
長では溶融石英が優れた透過特性を持つので適してい
る。溶融石英の音響光学特性を表２に示す。

【表２】ここで性能指数とは回折角を決める因子である。溶融石
英は性能指数が比較的小さいが、１０Ｗの高周波電力で
波長３５０ｎｍにおいて偏向角約４ｍｒａｄを実現でき
る。可視〜紫外域では、溶融石英の表面に反射防止膜を
施したり、ブリュースター角で使用することで、表面反
射を著しく押さえることが可能である。その結果、最大
透過率は９９．８％を実現できる。

【００２２】偏向素子は電気光学素子ほどではないが反
応速度が大きい。偏向素子の立ち上がり時間τは、レー
ザーのビーム径φを用いて次式のように与えられる。 τ＝ φ／（１．５Ｖａ）ここでＶａは音響速度である。従って、ＮＩＪＩ−ＩＶ
の光共振器１０ように光パルスの１往復が９９ｎｓの場
合には、φを０．６ｍｍ程度にしておけばよい。このよ
うな素子は波長３５０ｎｍでは最大回折効率が５０％に
もなる。偏向素子２１がＯＮの状態では光パルスは回折
効率分（〜５０％）だけ回折される。ＯＦＦの状態で
は、全光パルスは光共振器１０内の往復運動を繰り返
す。光パルスがＭ３から偏向素子を通過後、偏向素子２
１をＯＮにすると、次に偏向素子２１に戻ってきた光パ
ルスはほぼ半分ずつに０次光と１次光に分割される。そ
しておのおのＭ３で反射されて、再び偏向素子２１を通
り、０次光の位置に２５％、１次光の位置に５０％、２
次光の位置（０次光と１次光がなす角の２倍だけ０次光
と分かれている）に２５％分割される。回折角は素子に
供給する高周波電源のパワーで決まるが、１０Ｗ入力で
約４ｍｒａｄほどになる。そのため、Ｍ２で再び反射さ
れた光パルスはＭ１の位置では、１次光でミラー中心か
ら２７ｍｍ、２次光で５４ｍｍの位置だけずれることに
なる。共振器ミラーは半径１５ｍｍもあれば充分なので
１、２次光合わせて７５％の光パルスを一度に取り出す
ことができる。

【００２３】偏向素子２１による共振器１０の損失は溶
融石英を使用した場合は１往復あたり０．４〜１％であ
る。ミラーを１枚増やしたことでミラーによる共振器損
失も増加するが、波長３５０ｎｍ付近ではミラー１枚あ
たりの損失が０．１（照射前）〜０．４％（照射後）で
あるので、ＦＥＬ照射中の平均的な共振器損失はおおよ
そ１％程度である。従って、光共振器１０における１往
復あたりの共振器損失は約２％である。ＮＩＪＩ−ＩＶ
のＦＥＬ利得は波長３５０ｎｍでは最大５％であるか
ら、発振には問題ない。

【００２４】さて、時間を追ってＦＥＬパルスの発展と
電子ビームのエネルギー拡がりの発展を説明する。偏向
素子がＯＮの状態では光パルスは有効効率分だけ回折さ
れて、ＦＥＬの発振は止まる。しばらくこの状態で光共
振器内に光パルスを蓄積しないようにしておくと、放射
減衰のためにエネルギー拡がりが回復してくる。図３
は、本発明のキャビティダンプ中におけるエネルギー拡
がりの時間発展図である。

【００２５】後述するが、ＮＩＪＩ−ＩＶの場合ではこ
の時間はおよそ４０ｍｓである。そこで４０ｍｓ後に偏
向素子をＯＦＦにして、光共振器内に光パルスの蓄積を
開始する。すぐにＦＥＬの発振が始まり、ＮＩＪＩ−Ｉ
Ｖの場合では０．１ｍｓ程度で飽和に達する。飽和まで
の時間は、電子ビームの電流量や、有効利得、共振器損
失等に依存している。そこで誘電体多層膜ミラーＭ１か
Ｍ２から漏れ出てくる光パルスをＰＩＮフォトダイオー
ドで観測し電圧信号に変え、波高弁別器を通してある電
圧以上に達したら、パルス波高を記憶する。そして最高
値から数％下がったら偏向素子の高周波電源をＯＦＦに
する。これらの操作は１０ＭＨｚ以上で駆動するロジッ
ク回路を組むことで解決できる。或いは、飽和時間は計
算によりおおよそ予測できるので、遅延時間をあらかじ
め設定しておいて、偏向素子の高周波電源をＯＦＦにし
てもよい。キャビティダンプを行った場合、ＦＥＬの光
パルスは半値幅０．０１ｍｓぐらいの強度分布（マクロ
パルスと呼ぶ）を示すので、ピークに達したら遅滞なく
偏向素子の高周波電源をＯＦＦにしなければならない。
平均出力を重視する場合は、ピークに達する直前にＯＦ
Ｆにするとこの繰り返し間隔を短くできるので、平均出
力を上げることができる。上記した１周期におけるエネ
ルギー拡がりの時間発展を図３に、光共振器内エネルギ
ーの時間発展を図４に示す。

【００２６】図４は、本発明のキャビティダンプ中にお
ける光共振器内エネルギーの時間発展図である。共振器
内エネルギーの飽和強度は最大約０．２５ｍＪである。
これは、キャビティダンプを用いない通常の光共振器の
それよりも２〜３倍程度低い値になる。しかし通常の光
共振器の取り出し効率は多くても０．００５程度なので
数μＪ程度であるが、取り出し効率０．７５の本方法
は、取り出した光パルスが約０．２ｍＪと百倍程度強く
なる。

【００２７】通常のＱスイッチではマクロパルスの後半
も充分に強度が大きいので、その間も電子ビームは加熱
状態にあり、エネルギー拡がりが増大し続ける。その結
果、高いピークエネルギー（最大値の８０％）を維持し
ようとすると、Ｑスイッチの繰り返し間隔は６０ｍｓほ
ど必要になる。しかしキャビティダンプを行うことで、
ＦＥＬマクロパルスの後半は現れないことになる。この
ために冷却に必要な時間は４０ｍｓほどで済む。繰り返
しキャビティダンプを行った場合の、ピークエネルギー
及び平均出力と繰り返し周波数との関係を図５に示す。
図５は、蓄積リング型自由電子レーザー装置に使用され
ている従来型の光共振器の概略図である。

【００２８】この図が示すように、平均出力が最大にな
る繰り返しは、ダンピング時間３７ｍｓよりも短い３０
ｍｓ程度で最大になる。こうして数値計算によって平均
出力を最大にする周波数を求めることができ、高いピー
クエネルギーかつ比較的高い平均出力が要求される状況
にも対応可能である。

【００２９】

【発明の効果】本発明を使用することにより、蓄積リン
グ型自由電子レーザー装置の光共振器内に蓄えられた強
力なピークエネルギーを持つ光パルスを効率よく光共振
器外へ取り出すことが可能になる。共振器外へ取り出し
た光パルスは、従来よりも１００倍程度の強度を実現す
ることができる。

【００３０】また、蓄積リングの電子ビーム及び自由電
子レーザーの時間発展特性を利用することによって、効
率の良いキャビティダンプを行い、高いピークエネルギ
ーを保ちつつ平均出力を最適化できる。さらに、共振器
ミラーが強力な光パルスを蓄えている時間が短いため
に、ミラーの劣化速度が小さくなることも期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高い射出効率を可能にする、高速偏向
素子を用いた光共振器と駆動システムの一例を示す図で
ある。

【図２】本発明の高速偏向素子を用いた光共振器のもっ
とも単純な一例を示す図である。

【図３】本発明のキャビティダンプ中におけるエネルギ
ー拡がりの時間発展図である。

【図４】本発明のキャビティダンプ中における光共振器
内エネルギーの時間発展図である。

【図５】本発明の計算による、ピークエネルギー及び平
均出力とキャビティダンプの繰り返し周波数との関係を
示す図である。

【図６】蓄積リング型自由電子レーザー装置に使用され
ている従来型の光共振器の概略図である。

【図７】積層ピエゾアクチュエータ（ＰＺＴ）を備えた
ミラーと窓付きミラーを用いた従来型の光共振器の概略
図である。

【図８】従来の蓄積リング型自由電子レーザーの構成図
である。

【符号の説明】

１０光共振器１１、１２、１３、１５、１６、１７、ミラー２１偏向素子２２ＲＦ電源２３パルス発生器２４波高弁別器２５ＰＩＮフォトダイオード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5F072 HH07 JJ02 JJ03 JJ04 JJ20 KK03 KK06 KK30 LL08 LL19 LL20 MM04 MM20 PP06 PP09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】蓄積リング型自由電子レーザーの光共振
器において、ミラー間の光路に光を偏向する偏向素子を
介挿し、該偏向素子に制御信号を印加する制御装置を設
けたことを特徴とする蓄積リング型自由電子レーザー用
の光共振器。
【請求項２】前記偏向素子を溶融石英としたことを特
徴とする請求項１記載の蓄積リング型自由電子レーザー
用の光共振器。
【請求項３】前記偏向素子の位置で光ビームが絞られ
るように前記ミラーを組み合わせて配置したことを特徴
とする請求項１または２記載の蓄積リング型自由電子レ
ーザー用の光共振器。
【請求項４】前記制御装置を、前記ミラー間で増幅し
たレーザーを検出し、検出値が最大値になったとき前記
偏向素子に制御信号を出力するように構成したことを特
徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の蓄積リン
グ型自由電子レーザー用の光共振器。
【請求項５】前記制御装置で、光共振器内から自由電
子レーザーを取り出した後、所定時間内、前記偏向素子
をアンジュレータ光を取り出す方向に制御することを特
徴とする請求項１ないし４のいずれか１項記載の蓄積リ
ング型自由電子レーザー用の光共振器。