JP2007520735A - 高エネルギ超高速レーザ用の安価な繰り返し周期可変光源 - Google Patents
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- H01S3/11—Mode locking; Q-switching; Other giant-pulse techniques, e.g. cavity dumping
- H01S3/1123—Q-switching
- H01S3/115—Q-switching using intracavity electro-optic devices
-
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
- H01S3/2308—Amplifier arrangements, e.g. MOPA
-
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-
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-
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Abstract
Description
N2=γP0T2 0/|β2|
Zopt/Z0〜1.6/N
γ=2πn2/λAeff
1/Fc〜1.6/N
Z0は、ソリトン周期であり、或いはソリトンが伝播しない場合、それはβ2の群速度分散パラメータを持つファイバ中の伝播距離であり、そのファイバでは時間幅T0のパルスが時間幅で2倍になる。Nは、非線形係数γのファイバ中のピークパワーP0のパルスに対するソリトン次数である。γは、パルスの波長λ、ファイバ材料の非線形屈折率n2、及びファイバ中を伝播する光の有効面積Aeffの関数である。Fcは、圧縮ファクタである。
Pthresh=16Aeff/gramanLeff
で決定される。
Leff=1/g(1-exp(-gL))
である。ここで、gはファイバ増幅器の利得割合、Lは物理的なファイバ長である。向上した性能は、(Arbore他, “S-band Erbium-Doped Fiber Amplifiers for WDM Transmission Between 1488 and 1508nm” in OSA Trend in Optics and Photonics(TOPS) Vol.86, Optical Fiber Communication Conference, Postconference Edition (Optical Society of America, Washington, DC, 2003), pp.374-376)に報告されたようなより長い波長の伝播を阻止するべくデザインされたファイバを使うことで得られる。この文献に記載されたファイバは、動作波長以上をカットオフする基本モードを作るために“平たくされたクラッドデザイン”(”depressed-cladding design”)である。ラマン発生を阻止するための、より長い波長に損失を与えるべく別の解は、ファイバの長さに沿っての一連のフィルタである。(Etsuko Ishikawa 他, in Proceedings of ECOC 2001(2001), Post-Deadline paper)。これらのファイバは、より高いピークパワーを得るためにファイバ増幅器にも使用される。
γとLeffは、上で定義されている。マイクロチップパルスの良い近似であるガウシアン形状パルスの場合、生成されたスペクトル幅、δωmaxの初期パルスのスペクトル幅Δωに対する比は、
δωmax/Δω=0.86Φmax
である。
図10に示す第8実施形態は、第7実施形態と同じ増幅器ファイバ103であるが、二重パス配置で使用される。二重パス配置は、増幅器及び非PMファイバの場合の単一偏向動作を保持するべくパルス圧縮ファイバのために使用される。また、増幅器は、より低い利得、より高いパワーモードで動作することができる。増幅器ファイバは、両方向でパルス圧縮ファイバとして使用され得る。これが事実なら、ファイバ格子がミラー104の代わりに必要になる。
そのファイバ格子は、パルスの時間形状を制御するために使用される。パルスは、今チャープしているので、ファイバ格子の反射率を波長の関数として変化させることは、パルスを形作る。したがって、パルスの形を変えることで、出力のチャープの線形性がバルク格子のそれと良く合うように変えられる。この方法は、バルク格子に振幅マスクを付加することで、(Thurston 他, “Analysis of picosecond pulse shape synthesis by spectral masking in a grating pulse compressor” IEEE Journal of Quantum Electronics, QE-22 pp.682-696(1986))に記載されている。
マイクロチップレーザと増幅器を有する第7、第8実施形態は、500nJより大きな出力パワーを出す。
パルス圧縮マイクロチップレーザの一つの応用は、利得スイッチレーザをポンプすることである。(Harter 他, “Short pulse generation from Ti:doped Materials” Digest of Conference on Laser and Electro-Optics (Optical Society of America, Washington, D.C. 1988), p466-7)の中で、100−200psのパルスが利得スイッチTi:サファイアレーザから発生された。このレーザは、Qスイッチ周波数逓倍Nd:YAGレーザから5nsパルスでポンプされた。この研究は、(Zayhowski 他,”Gain-switched pulsed operation of microchip lasers” Optics Letters, 14, pp.1318-20)に挿入され、記載されている。この研究の中で、80psのパルスを発生する利得スイッチNd:YAGレーザは、Qスイッチ周波数逓倍Nd:YAGレーザでポンプされた利得スイッチTi:サファイアレーザでポンプされた。最近、(Zayhowski “Laser system including passively Q-switched laser and gain-switched laser”, U.S. Patent 6,400,495)で、受動Qスイッチ周波数逓倍Nd:YAGレーザでポンプされる利得スイッチTi:サファイアレーザが請求されている。実験結果が無いが、明細書は、ポンプパルスが利得スイッチレーザからのパルスの5×より短い必要があると指摘している。パルス幅のこの比の理由は、直感的に理解できる。利得スイッチ(Qスイッチ)レーザのビルドアップ時間は、パルス幅の約10×である。したがって、ポンプレーザのパルス幅が利得スイッチパルスより5×長いと、全てのエネルギが単一パルスに行く。上に引用したHarterの論文では、ポンプパルスが利得スイッチパルスより25×−50×長かった。 この研究で、レーザが強くポンプされると、多重パルスが得られた。また、利得スイッチパルスがポンプパルスのピークで出てきたので、ポンプパルスエネルギの約半分が捨てられる。
100ピコ秒より短いパルスを得るためには、より短いポンプパルスが大いに必要である。10psより短いパルス、特にフェムト秒パルスにとって、通常のマイクロチップからのパルスは、ポンプレーザのためには明らかに長すぎる。10psより短いパルスを得るためには、パルス圧縮マイクロチップレーザがポンプとして使用される。しかしながら、利得スイッチレーザからサブピコ秒パルスを得るためには、さらに短いポンプパルスを必要とする。レーザ共振器を光が行き来する時間は、必要なパルス幅より短くなければならない。したがって、10ピコ秒未満のパルスを得るためには、共振器はc×2×L×nより短い必要がある。ここで、cは光速度であり、Lは共振器長、nは共振器内材料の屈折率である。したがって、Harterの論文のTi:サファイア利得スイッチレーザの場合、結晶の長さは、少なくとも5.5mmより1桁短い必要があり、500μm或いはそれ以下である必要がある。しかしながら、この厚さではポンプ光を吸収することが困難である。非常に薄いレーザ材料にポンプ光を吸収する問題は、(Brauch 他, “Laser Amplifying System” U.S. 5,553,088)で解決された。増幅器デザインは、良い吸収を持つ非常に薄い材料を使用する。しかしながら、非常に薄いディスクでは、多重パスポンプが必要である。米国特許5,553,088の表1は、適当な吸収ナンバーを持つ材料のリストを与える。Ti:サファイア(Ti:Al2O3)は、リストされた中の一つである。500μmのディスクを使用するためには、ポンプが材料中を8パスする必要がある。米国特許5,553,088の図28に描かれた第8実施形態は、材料中を8パスする構成を示している。8パスは複雑なデバイスであり、より少ない二重パスがより好ましい。付加的な制約は、光路長を伝搬する時間がポンプパルス幅のオーダでなければならないということである。短い共振器では、大きな径のモードを得ることが困難である。繰り返し周期が低いので、全体の熱負荷が低く、熱レンズ作用は、大きな径のシングルモードを持続させることを援助しない。より長い共振器と、薄い半導体の中で大きなモードを持続させるための熱レンズ作用と、の使用が(Mooradian 他, “Optimized laser energy conversion through automatic mode matched pumping” US 5,627,853)に記載されている。しかしながら、この利得スイッチレーザの利得がcwレーザ発振の利得より遙かに高いので、利得誘導が起こり大きな径のシングルモードを持続させる。大きな横モードを持続させる利得誘導は、米国特許5,818,630でファイバ中で使用されている。
要約すると、本発明は以下の特性を持つ:
・利得スイッチレーザから10ps未満の高エネルギパルスを得るためのポンプとしてパルス圧縮マイクロチップを使用。
・時間的パス長がポンプパルス幅のオーダであるところで吸収のための多重パスを使用。
・熱レンズ作用なしの薄い安定化平面共振器への利得誘導の使用。
本発明に関する高エネルギ超高速レーザのための繰り返し周期可変光源の様々な実施、が詳細に記述されたとしても、通常の技術者は、沢山の他の実施及びこれら実施の変形が本発明の精神を逸脱しないで可能であることを容易に認識するであろう。
例えば、パルスの光源は、大きな範囲のパルス幅を持つことができる。実際上の制限は、圧縮に用いられる格子である。10ナノ秒パルスを圧縮できる長さ1メータのファイバ格子が作られた。したがって、本発明の幾つかの実施は、約10ナノ秒までのパルスを使用することができる。一方、4ナノ秒パルスを圧縮できるバルク格子圧縮器が作られた。したがって、本発明の幾つかの有利な実施は、約4ナノ秒までのパルスを使用することができる。また、現在、1ナノ秒パルスを圧縮する10cmファイバ格子及びバルク圧縮器が容易に入手できる。したがって、本発明の特別有利な実施は、約1ナノ秒までのパルス幅を使用することができる。
未満、或いはそれに等しいパルスを出力するパルス光源と、前記パルス光源の出力を受光する増幅器と、正の群速度分散(GVD)と自己位相変調とを持ち、前記増幅器の出力を受光するファイバと、を備える結合物。
光源と、前記光源の出力を受光するべく配置され、1kHzから10MHz未満までの範囲の繰り返し周期で約10ns未満、或いはそれに等しいパルスを出力する変調器と、前記変調器で出力されるパルスを増幅するべく配置された増幅器と、正の群速度分散(GVD)と自己位相変調とを持ち、前記増幅器の出力を受光するファイバと、正のGVDを持つ前記ファイバの出力を受光するべく配置された2−ステージ圧縮器と、を備える結合物。
1kHzから10MHz未満までの範囲の繰り返し周期で約10ns未満、或いはそれに等しいパルスを出力するパルス光源と、前記パルス光源の出力を増幅するべく配置された増幅器と、正の群速度分散(GVD)と自己位相変調とを持ち、前記増幅器の出力を受光するファイバと、を備え、前記パルス光源が電子的手段によって時間領域でスペクトル的にチャープされる結合物。
1kHzから10MHz未満までの範囲の可変繰り返し周期で約10ns未満、或いはそれに等しいパルスを出力するパルス光源と、正の群速度分散(GVD)と自己位相変調とを持ち、前記パルス光源の出力を受光するファイバと、を備え、前記ファイバが前記パルスを増幅する結合物。
その光源は、外部変調されるものと内部変調されるものの一方である。
その増幅器は、大きなモードフィールド径を持つ。
Claims (161)
- 1kHzから10MHz未満までの範囲の繰り返し周期で約10ns未満、或いはそれに等しいパルスを出力するパルス光源と、
前記パルス光源の出力を受光する増幅器と、
正の群速度分散(GVD)と自己位相変調とを持ち、前記増幅器の出力を受光するファイバと、を備える結合物。 - 光源と、
前記光源の出力を受光するべく配置され、1kHzから10MHz未満までの範囲の繰り返し周期で約10ns未満、或いはそれに等しいパルスを出力する変調器と、
前記変調器で出力されるパルスを増幅するべく配置された増幅器と、
正の群速度分散(GVD)と自己位相変調とを持ち、前記増幅器の出力を受光するファイバと、を備える結合物。 - 光源と、
前記光源の出力を受光するべく配置され、1kHzから10MHz未満までの範囲の繰り返し周期で約10ns未満、或いはそれに等しいパルスを出力する変調器と、
前記変調器で出力されるパルスを増幅するべく配置された増幅器と、
正の群速度分散(GVD)と自己位相変調とを持ち、前記増幅器の出力を受光するファイバと、
正のGVDを持つ前記ファイバの出力を受光するべく配置された2−ステージ圧縮器と、を備える結合物。 - 約10ns未満、或いはそれに等しいパルスを出力するパルス光源と、
前記パルス光源の出力を受光するべく配置された1kHzから10MHz未満までの範囲の繰り返し周期の変調器と、
前記変調器で変調されたパルスを増幅するべく配置された第1増幅器と、
正の群速度分散(GVD)と自己位相変調とを持ち、前記増幅器の出力を受光するファイバと、
正のGVDを持つ前記ファイバの出力を増幅するべく配置された第2増幅器と、を備える結合物。 - 1kHzから10MHz未満までの範囲の繰り返し周期で約10ns未満、或いはそれに等しいパルスを出力するパルス光源と、
前記パルス光源の出力を増幅するべく配置された増幅器と、
正の群速度分散(GVD)と自己位相変調とを持ち、前記増幅器の出力を受光するファイバと、を備え、前記パルス光源が電子的手段によって時間領域でスペクトル的にチャープされる結合物。 - 1kHzから10MHz未満までの範囲の可変繰り返し周期で約10ns未満、或いはそれに等しいパルスを出力するパルス光源と、
正の群速度分散(GVD)と自己位相変調とを持ち、前記パルス光源の出力を受光するファイバと、を備える結合物。 - 1kHzから10MHz未満までの範囲の可変繰り返し周期で約10ns未満、或いはそれに等しいパルスを出力するパルス光源と、
正の群速度分散(GVD)と自己位相変調とを持ち、前記パルス光源の出力を受光するファイバと、を備え、前記ファイバが前記パルスを増幅する結合物。 - 1kHzから10MHz未満までの範囲の可変繰り返し周期で約10ns未満、或いはそれに等しいパルスを出力するパルス光源と、
正の群速度分散(GVD)と自己位相変調とを持ち、前記パルス光源の出力を受光するファイバと、を備え、前記ファイバが2重パス構成に配置される結合物。 - 前記ファイバは、マルチモードファイバである請求項1に記載の結合物。
- 前記マルチモードファイバは、シングルモード動作である請求項1に記載の結合物。
- パルスエネルギは、500nJ以上である請求項1に記載の結合物。
- 前記2−ステージ圧縮器は、正のGVDと自己位相変調とを持つ第2ファイバを備える請求項3に記載の結合物。
- 前記光源は、レーザダイオードを含む請求項1〜8のいずれか1項に記載の結合物。
- 前記光源は、内部変調される請求項1〜8のいずれか1項に記載の結合物。
- 前記光源は、外部変調される請求項1〜8のいずれか1項に記載の結合物。
- 前記パルスは、1〜100psの範囲である請求項1〜8のいずれか1項に記載の結合物。
- 1kHzから10MHz未満までの範囲の繰り返し周期で約10ns未満、或いはそれに等しいパルスを受光する第1圧縮器をさらに備える請求項1〜8のいずれか1項に記載の結合物。
- 前記光源は、さらなる増幅を受け、前記パルスは、パルス圧縮なしでのチャープパルス増幅を受ける請求項1〜8のいずれか1項に記載の結合物。
- 前記増幅器は、ファイバ増幅器である請求項1〜8のいずれか1項に記載の結合物。
- 前記レーザダイオードは、利得スイッチレーザダイオードである請求項13に記載の結合物。
- 前記圧縮器は、前記パルスを受光する分散シフトファイバを備える請求項17に記載の結合物。
- 前記増幅器は、エルビウムファイバ増幅器である請求項1に記載の結合物。
- 前記正のGVDを持つファイバは、約20mの長さを持つ請求項1に記載の結合物。
- チャープファイバ格子を備え、正のGVDを持つ前記ファイバの出力を受光する第2圧縮器をさらに備える請求項1、2、4〜6のいずれか1項に記載の結合物。
- 前記チャープファイバ格子は、スペクトルフィルタとして機能するべく形成される請求項24に記載の結合物。
- 正のGVDを持つ前記ファイバからのパルス出力からペデスタルを除去する手段をさらに備える請求項1に記載の結合物。
- 前記光源は、cwレーザダイオードを備え、前記変調器は、前記cwレーザダイオードの出力端に配置される請求項2〜4のいずれか1項に記載の結合物。
- 前記変調器と縦につないで配置される第2変調器さらに備える請求項2〜4のいずれか1項に記載の結合物。
- 前記cwレーザダイオードの出力は、ゲートで制御される請求項27に記載の結合物。
- 前記変調器は、電子吸収変調器である請求項2〜4のいずれか1項に記載の結合物。
- 前記増幅器は、イットリビウムドープファイバ増幅器である請求項2〜4のいずれか1項に記載の結合物。
- 正のGVDを持つ前記ファイバは、約200mの長さを持つ請求項2に記載の結合物。
- 正のGVDを持つ前記ファイバの出力を受光する第2圧縮器をさらに備える請求項1〜2及び4〜8のいずれか1項に記載の結合物。
- 前記第2圧縮器は、サーキュレータを備え、該サーキュレータの出力端は、正のGVDと自己位相変調を持つ第2ファイバを備える請求項33に記載の結合物。
- 前記サーキュレータは、減衰器を備え、それによって出力パルスはさらなる増幅のために伸張される請求項34に記載の結合物。
- 前記2―ステージ圧縮器は、4−ポートサーキュレータと二つのファイバ格子とを備える請求項3に記載の結合物。
- 前記増幅器と、正のGVD及び自己位相変調を持つ前記ファイバとは、2重パスされる請求項1〜8のいずれか1項に記載の結合物。
- 前記ダイオードからのパルス出力形状は、放物線パルス増幅器での増幅にとって十分放物線である請求項5に記載の結合物。
- 前記第2増幅器は、放物線パルス増幅器として動作する請求項4に記載の結合物。
- 前記結合物の出力の波長を変えるために変換結晶をさらに備える請求項39に記載の結合物。
- 請求項40に記載の結合物を含むシステムであって、該システムは、物体の表面の欠陥を検出するUVスペクトルで動作する。
- 前記結合物で発生される出力は、前記欠陥に位置した時にそれによって前記欠陥を修復するパルス或いはパルス列を作るように準備される請求項41に記載のシステム。
- パルス光源は、マイクロチップレーザを備える請求項6〜8のいずれか1項に記載の結合物。
- 前記マイクロチップは、1psより大きなパルスを出力する請求項43に記載の結合物。
- ラマン発生が制限される請求項1〜8のいずれか1項に記載の結合物。
- 前記ファイバは、自己位相変調のためにシングルモード動作するマルチモードファイバであり、パルスエネルギは、500nJより大きい請求項4及び6〜8のいずれか1項に記載の結合物。
- 前記マイクロチップレーザは、50ps〜10nsの範囲で出力する請求項43に記載の結合物。
- 前記ファイバは、約50の圧縮率のために約2メートルの長さを持つシングルモードファイバである請求項6に記載の結合物。
- 前記ファイバは、コアの無いエンドキャップを備え、それによってモードが前記ファイバの表面の前で広げられる請求項46に記載の結合物。
- 大きなモードフィールド径を持つ増幅器をさらに備える請求項4及び6〜8のいずれか1項に記載の結合物。
- 前記増幅器は、マルチモードファイバと穴のあるファイバ増幅器の一方である請求項4及び6〜8のいずれか1項に記載の結合物。
- パルスエネルギは1μJより大きく、前記ファイバはマルチモードファイバであり、前記パルスは伸張される請求項4及び6〜8のいずれか1項に記載の結合物。
- 前記マイクロチップレーザは、0.5μJ出力する請求項43に記載の結合物。
- 前記マイクロチップレーザは、6kHzで240psのパルスを出力する請求項53に記載の結合物。
- 前記ファイバは、マルチモード増幅器ファイバである請求項7に記載の結合物。
- 前記ファイバは、17μmのモードフィールド径を持つシングルモードを増幅する請求項55に記載の結合物。
- 前記二重パス配置は、非―PMファイバにとって単一偏光動作を維持する請求項8に記載の結合物。
- 50ps〜10nsの範囲のパルスを出力するマイクロチップレーザと、
前記マイクロチップレーザの出力を受光する正の群速度分散(GVD)と自己位相変調を持つファイバと、
正のGVDを持つ前記ファイバからの出力を受光する圧縮器と、
前記圧縮器の出力でポンプされる利得スイッチレーザと、を備えるシステム。 - 前記利得スイッチレーザの出力は、10ps未満である請求項58に記載のシステム。
- マイクロチップレーザと、
前記マイクロチップレーザの出力を受光し、且つ10ps未満のパルスを出力する正の群速度分散(GVD)と自己位相変調とを持つファイバと、
正のGVDを持つ前記ファイバからの出力を受光する圧縮器と、
前記圧縮器の出力でポンプされる利得スイッチレーザと、を備えるシステム。 - 150psより大きなパルスを出力するマイクロチップレーザと、
前記マイクロチップレーザの出力を受光する正の群速度分散(GVD)と自己位相変調とを持つファイバと、
正のGVDを持つ前記ファイバからの出力を受光する圧縮器と、
前記圧縮器の出力でポンプされる利得スイッチレーザと、を備え、前記ファイバはシングルモード動作するシステム。 - 光源を持ち、1kHzから10MHz未満までの範囲の繰り返し周期で約10ns未満、或いはそれに等しいパルスを出力するパルス光源と、
前記光源の出力を受光する正の群速度分散(GVD)ファイバと、を備え、
前記ファイバは、該ファイバの自己位相変調でスペクトル発生(generation)を起こすシステム。 - 前記光源は、外部変調と内部変調の一方である請求項62に記載のシステム。
- 前記正のGVDファイバは、マルチモードファイバである請求項62に記載のシステム。
- 前記マルチモードファイバは、シングルモード動作である請求項64に記載のシステム。
- 前記正のGVDファイバは、約20メータ、或いは約200メータの長さを持つ請求項62に記載のシステム。
- 前記正のGVDファイバからのパルス出力からペデスタルを除去するための手段をさらに備える請求項62に記載のシステム。
- 前記パルスは、1〜100psの範囲である請求項62に記載のシステム。
- 前記パルス光源の出力は増幅され、前記パルスはパルス圧縮なしでのチャープパルス増幅を受ける請求項62に記載のシステム。
- パルスエネルギは、500nJより大きい請求項62に記載のシステム。
- 前記システムの出力の波長を変えるために変換結晶をさらに備える請求項62に記載のシステム。
- 前記システムは、UVスペクトルで動作する請求項62に記載のシステム。
- ラマン発生が制限される請求項62に記載のシステム。
- 前記ファイバは、約50の圧縮率のために約2メータの長さを持つシングルモードファイバである請求項62に記載のシステム。
- 前記ファイバは、コアなしのエンドキャップを備え、それによって、モードが前記ファイバの表面前で広げられる請求項62に記載のシステム。
- パルスエネルギは1μJより大きく、前記ファイバはマルチモードファイバであり、前記パルスは伸張される請求項62に記載のシステム。
- 前記ファイバはマルチモードファイバであり、モードフィールド径17μmのシングルモードを増幅する請求項62に記載のシステム。
- 前記光源は、cwレーザダイオード、レーザダイオード、利得スイッチレーザダイオード、マイクロチップレーザ、Qスイッチマイクロチップレーザ、の一つである請求項62に記載のシステム。
- 前記マイクロチップレーザは、1psより大きなパルスを出力する請求項78に記載のシステム。
- 前記マイクロチップレーザは、50ps〜10nsの範囲のパルスを出力する請求項78に記載のシステム。
- 前記マイクロチップレーザは、0.5μJのパルスを出力する請求項78に記載のシステム。
- 前記マイクロチップレーザは、6kHzで240psのパルスを出力する請求項78に記載のシステム。
- 前記パルス光源は、前記光源の出力を受光する変調器を備える請求項62に記載のシステム。
- 前記システムは、前記第1変調器に縦につないで配置された第2変調器をさらに備える請求項83に記載のシステム。
- 前記変調器は、電子吸収変調器である請求項83に記載のシステム。
- 前記光源は、cwレーザダイオードである請求項83に記載のシステム。
- 前記cwレーザダイオードは、ゲートで制御される請求項86に記載のシステム。
- 前記パルス光源は、前記光源の出力を受光する第1圧縮器を備える請求項62に記載のシステム。
- 前記第1圧縮器は、分散シフトファイバを備える請求項88に記載のシステム。
- 前記システムは、前記パルス光源の出力を受光する第1増幅器をさらに備え、前記正のGVDファイバは、該増幅器の出力を受光する請求項62に記載のシステム。
- 前記第1増幅器は、イットリビウムドープファイバとエルビウムドープファイバの一方を備える請求項90に記載のシステム。
- 前記増幅器と前記正のGVDファイバとは、二重パスされる請求項90に記載のシステム。
- 前記二重パス配置は、非−PMファイバに対して単一偏光動作を維持する請求項92に記載のシステム。
- 前記増幅器は、大きなモードフィールド径を持つ請求項90に記載のシステム。
- 前記増幅器は、マルチモードファイバ及び穴のある増幅器の一方である請求項90に記載のシステム。
- 前記システムは、前記正のGVDファイバの出力を受光するべく配置された第2増幅器をさらに備える請求項62に記載のシステム。
- 前記第2増幅器は、イットリビウムドープファイバを備える請求項96に記載のシステム。
- 前記第2増幅器は、放物線パルス増幅器として動作する請求項96に記載のシステム。
- 前記システムは、前記ファイバの出力を受光するべく配置された第2圧縮器をさらに備える請求項62に記載のシステム。
- 前記システムは、前記第2増幅器の出力を受光するべく配置された第2圧縮器さらに備える請求項96に記載のシステム。
- 前記第2圧縮器は、
(1)サーキュレータ、
(2)減衰器、それによって出力パルスがさらなる増幅のために伸張される、
(3)4ポートサーキュレータと2つのファイバ格子、前記第2圧縮器が2−ステージ圧縮器である、
(4)格子、
(5)スペクトルフィルタ、
の1つを含む請求項99或いは100のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記格子は、チャープファイバ格子である請求項101に記載のシステム。
- 前記チャープファイバ格子は、スペクトルフィルタとして機能する請求項102に記載のシステム。
- 前記サーキュレータの出力端は、自己位相変調を持つ第2の正のGVDファイバを備える請求項101に記載のシステム。
- 前記格子は、調整可能な分散を持つ圧縮格子である請求項101に記載のシステム。
- 前記格子の反射率は、波長の関数として可変である請求項101に記載のシステム。
- 前記格子は、ファイバ格子であり、チャープが前記ファイバ格子の応力の関数として調整可能である請求項101に記載のシステム。
- 前記格子は、ファイバ格子であり、チャープが該ファイバ格子の温度の関数として調整可能である請求項101に記載のシステム。
- 前記格子は、ファイバ格子であり、チャープが前記ファイバ格子の応力の関数として調整可能である請求項101に記載のシステム。
- 前記格子は、波長の関数としてパルス振幅を変える請求項101に記載のシステム。
- 光源を有し、パルスを出力するパルス光源と、
前記光源の出力を受光する正の群速度分散(GVD)ファイバと、
前記正のGVDファイバの出力を受光する第2増幅器と、を備え、
前記ファイバは該ファイバの自己位相変調でスペクトル発生(generation)を起こし、前記第2増幅器は放物線増幅器であるシステム。 - 前記光源は、外部変調されるものと内部変調されるものの一方である。
- 前記正のGVDファイバは、マルチモードファイバである請求項111に記載のシステム。
- 前記マルチモードファイバは、シングルモード動作である請求項113に記載のシステム。
- 前記正のGVDファイバは、約20メートル、或いは約200メートルの長さを持つ請求項111に記載のシステム。
- 前記正のGVDファイバからの出力からペデスタルを除去するための手段をさらに備える請求項111に記載のシステム。
- 前記パルスは、1〜100psの範囲である請求項111に記載のシステム。
- 前記パルス光源の出力は増幅され、前記パルスはパルス圧縮なしでのチャープパルス増幅を受ける請求項111に記載のシステム。
- パルスエネルギは、500nJより大きい請求項111に記載のシステム。
- 前記システムの出力の波長を変えるために変換結晶をさらに備える請求項111に記載のシステム。
- 前記システムは、UVスペクトルで動作する請求項111に記載のシステム。
- ラマン発生は制限される請求項111に記載のシステム。
- 前記ファイバは、約50の圧縮率のために約2メータの長さを持つシングルモードファイバである請求項111に記載のシステム。
- 前記ファイバは、コアなしのエンドキャップを備え、それによって、モードが前記ファイバの表面前で広げられる請求項111に記載のシステム。
- パルスエネルギは1μJより大きく、前記ファイバはマルチモードファイバであり、前記パルスは伸張される請求項111に記載のシステム。
- 前記ファイバはマルチモードファイバであり、モードフィールド径17μmのシングルモードを増幅する請求項111に記載のシステム。
- 前記システムの出力周波数は、100MHzの桁である請求項111に記載のシステム。
- 前記パルス光源は、1kHzから10MHz未満までの範囲の繰り返し周期で約10ns未満、或いはそれに等しいパルスを出力する請求項111に記載のシステム。
- 前記光源は、cwレーザダイオード、レーザダイオード、利得スイッチレーザダイオード、マイクロチップレーザ、Qスイッチマイクロチップレーザ、の一つである請求項111に記載のシステム。
- 前記マイクロチップレーザは、1psより大きなパルスを出力する請求項129に記載のシステム。
- 前記マイクロチップレーザは、50ps〜10nsの範囲のパルスを出力する請求項129に記載のシステム。
- 前記マイクロチップレーザは、0.5μJのパルスを出力する請求項129に記載のシステム。
- 前記マイクロチップレーザは、6kHzで240psのパルスを出力する請求項129に記載のシステム。
- 前記パルス光源は、前記光源の出力を受光する変調器を備える請求項111に記載のシステム。
- 前記システムは、前記第1変調器に縦につないで配置された第2変調器をさらに備える請求項134に記載のシステム。
- 前記変調器は、電子吸収変調器である請求項134に記載のシステム。
- 前記光源は、cwレーザダイオードである請求項134に記載のシステム。
- 前記cwレーザダイオードはゲートで制御される請求項137に記載のシステム。
- 前記パルス光源は、前記光源の出力を受光する第1圧縮器を備える請求項111に記載のシステム。
- 前記第1圧縮器は、分散シフトファイバを備える請求項139に記載のシステム。
- 前記システムは、前記パルス光源の出力を受光する第1増幅器をさらに備え、前記正のGVDファイバは前記増幅器の出力を受光する請求項111に記載のシステム。
- 前記第1増幅器は、イットリビウムドープファイバとエルビウムドープファイバの一方を備える請求項141に記載のシステム。
- 前記増幅器と前記正のGVDファイバとは、二重パスされる請求項141に記載のシステム。
- 前記二重パス配置は、非−PMファイバに対して単一偏光動作を保持する請求項143に記載のシステム。
- 前記増幅器は、大きなモードフィールド径を持つ請求項141に記載のシステム。
- 前記増幅器は、マルチモードファイバと穴のある増幅器の一方である請求項141に記載のシステム。
- 前記第2増幅器は、イットリビウムドープファイバを備える請求項111に記載のシステム。
- 前記システムは、前記ファイバの出力を受光するべく配置された第2圧縮器をさらに備える請求項111に記載のシステム。
- 前記システムは、前記第2増幅器の出力を受光するべく配置された第2圧縮器をさらに備える請求項111に記載のシステム。
- 前記第2圧縮器は、
(6)サーキュレータ、
(7)減衰器、それによって出力パルスがさらなる増幅のために伸張される、
(8)4ポートサーキュレータと2つのファイバ格子、前記第2圧縮器が2−ステージ圧縮器である、
(9)格子、
(10)スペクトルフィルタ、
の1つを含む請求項148或いは149のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記格子は、チャープファイバ格子である請求項150に記載のシステム。
- 前記チャープファイバ格子は、スペクトルフィルタとして機能する請求項151に記載のシステム。
- 前記サーキュレータの出力端は、自己位相変調を持つ第2の正のGVDファイバを備える請求項150に記載のシステム。
- 前記格子は、調整可能な分散を持つ圧縮格子である請求項150に記載のシステム。
- 前記格子の反射率は、波長の関数として可変である請求項150に記載のシステム。
- 前記格子は、ファイバ格子であり、チャープが前記ファイバ格子の応力の関数として調整可能である請求項150に記載のシステム。
- 前記格子は、ファイバ格子であり、チャープが前記ファイバ格子の温度の関数として調整可能である請求項150に記載のシステム。
- 前記格子は、ファイバ格子であり、チャープが前記ファイバ格子の応力の関数として調整可能である請求項150に記載のシステム。
- 前記格子は、波長の関数としてパルス振幅を変える請求項150に記載のシステム。
- 前記パルス光源は、約4ns未満、或いはそれに等しいパルスを出力する請求項1〜8、62、或いは111のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記パルス光源は、約1ns未満、或いはそれに等しい、パルスを出力する請求項1〜8、62、或いは111のいずれか1項に記載のシステム。
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