JP2008263202A - レーザ、およびパルス・レーザ放射を発生させる方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】パルス・レーザ放射を発生させるレーザは共振器3を含む。この共振器3には、レーザ活性媒体6と、共振器3のQを設定すべく第1の状態と第2の状態とに選択的に設定される音響光学変調器7とが配置される。共振器3のQは第2の状態のときより第1状態のときに低くなる。レーザは更に、変調器7を制御する制御装置11を含む。制御装置11は、変調器7で所定の音場を発生させるべく2つの状態のうちの一方で変調器7に供給される高周波信号SHFと、2つの状態の間で変調器7を周期的にスイッチングするためのスイッチング信号SSwitchとを位相同期させて結合する。
【選択図】図1
Description
変調器は、例えば高電圧を印加することによって共振器中の放射の偏光方向に影響を及ぼすポッケルス・セル(Pockels cell)として設けられ、このポッケルス・セルによって所望のQ−スイッチングが実現される。ポッケルス・セルは、非常に良好なパルス・ツー・パルスの安定性を実現する。しかし、ポッケルス・セルにおいては、必要な高電圧(数kVの範囲内)を高速スイッチングするために複雑な制御電子機器が必要である。これらの制御電子機器は、特に工業用途において比較的低い信頼性をもたらす。
前記基準周波数は、前記高周波信号の周波数に一致ないし対応したものとすることができる。この場合、前記高周波信号を発生させるために周波数を変更する必要がない。
前記制御装置は、前記レーザを動作するために必要な当業者に公知の機能を有することができる。
本発明は更に、レーザによってパルス・レーザ放射を発生させる方法であって、前記レーザが、共振器と、前記共振器内に配置されるレーザ活性媒体と、前記共振器内に配置され、前記共振器のQを設定すべく第1の状態と第2の状態とに選択的に設定される音響光学変調器であって、前記共振器のQが前記第2の状態のときより前記第1の状態のときに低くなる、前記音響光学変調器とを含み、当該方法が、前記パルス・レーザ放射を発生させるべく前記変調器をスイッチング信号に応じて前記2つの状態の間で周期的にスイッチングすること、前記変調器で音場を発生させるべく前記2つの状態のうちの一方で所定の高周波信号を前記変調器に供給することであって、前記スイッチング信号と前記高周波信号とが互いに位相同期して結合される、所定の高周波信号を前記変調器に供給すること、を備える、方法を提供する。
前記方法では、前記スイッチング信号は、前記変調器を前記第2の状態から前記第1の状態にスイッチングするための第1のスイッチング・エッジと、前記変調器を前記第1の状態から前記第2の状態にスイッチングするための第2のスイッチング・エッジとを交互に有し、前記第1のスイッチング・エッジ及び前記第2のスイッチング・エッジの双方が前記高周波信号に位相同期して結合される。
例えば、前記基準周波数は、前記高周波信号(スイッチング基準信号)を発生させるために分割又は逓倍され、そこからスイッチング信号が得られる。
レーザ1は、所望のレーザ・パルスを発生させるべく、音響光学変調器7によってQスイッチ構成で動作する。この目的のために、制御装置11の周波数発生器12は、所定の基準周波数fref、ここでは例えば30MHzの基準周波数frefを有する基準信号SRefを生成する。基準信号SRefは、高周波増幅器13及びスイッチング・エッジ発生器14の双方に印加され、それにより、後述するように、高周波信号SHFが高周波増幅器13で生成され、スイッチング基準信号SSRがスイッチング・エッジ発生器14で生成される。
Claims (14)
- パルス・レーザ放射を発生させるレーザであって、
共振器(3)と、
前記共振器(3)内に配置されるレーザ活性媒体(6)と、
前記共振器(3)内に配置され、前記共振器のQを設定すべく第1の状態と第2の状態とに選択的に設定される音響光学変調器(7)であって、前記共振器のQが、前記第2の状態のときより前記第1の状態のときに低くなる、音響光学変調器(7)と、
前記変調器(7)を制御する制御装置(11)と、を備え、
前記制御装置(11)は、前記変調器(7)で所定の音場を発生させるべく前記2つの状態のうちの一方で前記変調器(7)に供給される高周波信号(SHF)と、前記2つの状態の間で前記変調器(7)を周期的にスイッチングするためのスイッチング信号(SSwitch)とを位相同期させて結合することを特徴とするレーザ。 - 前記スイッチング信号(SSwitch)は、前記変調器(7)を前記第2の状態から前記第1の状態にスイッチングするための第1のスイッチング・エッジ(F1)と、前記変調器(7)を前記第1の状態から前記第2の状態にスイッチングするための第2のスイッチング・エッジ(F2)とを交互に有し、前記制御装置(11)は、前記第1のスイッチング・エッジ(F1)及び前記第2のスイッチング・エッジ(F2)の双方を前記高周波信号(SHF)に位相同期させて結合することを特徴とする請求項1に記載のレーザ。
- 前記制御装置(11)は、前記高周波信号(SHF)及び前記スイッチング信号(SSwitch)の双方を、所定の基準周波数(fref)を有する単一の基準信号(SRef)から生成することを特徴とする請求項1または2に記載のレーザ。
- 前記基準信号(SRef)を発生させる周波数発生器(12)を備えることを特徴とする請求項3に記載のレーザ。
- 前記基準信号(SRef)から前記高周波信号(SHF)の周波数を得る第1の周波数変換器(16)をさらに備えることを特徴とする請求項3または4に記載のレーザ。
- 前記基準信号(SRef)から、前記スイッチング信号(SSwitch)を生成するために使用されるスイッチング基準信号(SSR)の周波数を得る第2の周波数変換器(17)をさらに備えることを特徴とする請求項3乃至5のいずれか1項に記載のレーザ。
- 前記基準周波数(fref)が、前記高周波信号(SHF)の周波数に対応していることを特徴とする請求項3または4に記載のレーザ。
- 前記レーザ活性媒体(6)を連続波動作で送出するポンプ光源(9)をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のレーザ。
- レーザによってパルス・レーザ放射を発生させる方法であって、前記レーザが、共振器と、前記共振器内に配置されるレーザ活性媒体と、前記共振器内に配置され、前記共振器のQを設定すべく第1の状態と第2の状態とに選択的に設定される音響光学変調器であって、前記共振器のQが前記第2の状態のときより前記第1の状態のときに低くなる、前記音響光学変調器とを含み、当該方法が、
前記パルス・レーザ放射を発生させるべく前記変調器をスイッチング信号に応じて前記2つの状態の間で周期的にスイッチングすること、
前記変調器で音場を発生させるべく前記2つの状態のうちの一方で所定の高周波信号を前記変調器に供給することであって、前記スイッチング信号と前記高周波信号とが互いに位相同期して結合される、所定の高周波信号を前記変調器に供給すること、
を備える、方法。 - 前記スイッチング信号は、前記変調器を前記第2の状態から前記第1の状態にスイッチングするための第1のスイッチング・エッジと、前記変調器を前記第1の状態から前記第2の状態にスイッチングするための第2のスイッチング・エッジとを交互に有し、前記第1のスイッチング・エッジ及び前記第2のスイッチング・エッジの双方が前記高周波信号に位相同期して結合されることを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 前記高周波信号及び前記スイッチング信号の双方が、所定の基準周波数を有する単一の基準信号から生成されることを特徴とする請求項9または10に記載の方法。
- 前記高周波信号の周波数が周波数変換によって前記基準信号から生成されることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記スイッチング信号の周波数が周波数変換によって前記基準信号から生成されることを特徴とする請求項11または12に記載の方法。
- 前記レーザ活性媒体が連続波動作で光学的に送出されることを特徴とする請求項9乃至13のいずれか1項に記載の方法。
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