JP2008513996A - 位相共役レーザ用の空間的フィルタ - Google Patents
位相共役レーザ用の空間的フィルタ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008513996A JP2008513996A JP2007532302A JP2007532302A JP2008513996A JP 2008513996 A JP2008513996 A JP 2008513996A JP 2007532302 A JP2007532302 A JP 2007532302A JP 2007532302 A JP2007532302 A JP 2007532302A JP 2008513996 A JP2008513996 A JP 2008513996A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spatial filter
- phase
- energy
- conjugated
- loop
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/10076—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating using optical phase conjugation, e.g. phase conjugate reflection
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01S3/2316—Cascaded amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01S3/2325—Multi-pass amplifiers, e.g. regenerative amplifiers
- H01S3/2333—Double-pass amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/005—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/005—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
- H01S5/0064—Anti-reflection components, e.g. optical isolators
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
【選択図】 図4
Description
本発明はここでは特定の応用に対する実施形態を参照にして説明するが、本発明はそれに限定されないことを理解すべきである。当業者は、その技術的範囲内および本発明が特に有効に利用できる付加的な分野における付加的な変更、応用および実施形態を認識するであろう。
Ec =E*(r)ei(ωt+kz)+複素数共役 (2)
E(r)=A(r)eiφ(r) +複素数共役 (3)
E*(r)=A(r)e−iφ(r)+複素数共役 (4)
ここで、EINとEc はそれぞれ入射および位相共役ビームのベクトル電磁界である。すなわち、
E(r)はヘクトル複素数振幅であり、
A(r)はヘクトル振幅であり、
φ(r)は位相であり、
ωおよびkはそれぞれ角周波数および波伝搬数である。
非線形光学的位相共役は、高度にポンプされたソリッドステート増幅器或いは増幅器 “ビームライン”としても知られている増幅素子のチェインのような歪み媒体中の光の収差を補正するために伝統的に使用されている。この出願の位相共役ミラーを使用する1つのレーザアーキテクチャが図1に示されている。
・Optics Letter 2 、第4 頁,1978年、“Correction of Phase Aberrations via Stimulated Brillouin Scattering ”
・“Solid State Laser Power Scaling Using Phase Conjugation ”SPIE 739巻、Phase Conjugation, Beam Combining and Diagnostics 1987年 2〜6 頁
・米国特許第4734911号明細書(発明者H.W.Bruesselbach,1988 年3月29日)。
・1996年7月Techn.Digest,v.11 92〜93頁、“Energy Charavteristic of Loop Laser with a Thermal Holographic Mirror Using Millisecond Pulse at 1.06 μm”in Nonlinear Optics .
・“Q-switched Nd:YAG Loop Laser with a Thermal Holographic Mirror ”CTh4, CLEO96、1996年6月 Proc.448 頁.
・“Aberration Correction of ms Pulses at 1.06 μm Using a Loop Cnjugator with Thermal Gatings”CFF8, CLEO96、1996年6月 Proc.510 頁.
・“1 ms Long Pulses Nd:YAG Laser with Loop PCM ”CLEO97、1997年5月 Proc.283 頁。
・1996年8月Techn.Digest,288〜290 頁、“ Phase Conjugation of Depolarized Light with a Loop PCM ”
・米国特許第5729380号明細書(発明の名称“Loop Phase-Conjugat Mirror for Depolarized Beam ”1998年3月17日)、
これらの文献はここで参考文献とされる。
図3は、本発明による例示的なPC MOPA設計の第1の実施形態の光学的な概略図である。図3の実施形態は、多段のパワー増幅器ビームラインの段間とパワー増幅器ビームラインとPCMとの間とに配置されたリレー映像光学系と共に空間的フィルタを使用して出力パワーまたはレーザシステム全体の効率の損失を非常に少なくして位相共役忠実度を改善している。
PCM50(ループPCMを含む)の実効的な位相共役の忠実度を改善する1つの方法は、戻りビームの非共役部分のみを阻止する特有のタイプの外部空間的フィルタを付加することである。
χ=χPCM /[χPCM +TNC(1−χPCM )] [6]
ここで、χPCM はPCMの位相共役忠実度であり、TNCはピンホール孔を通って伝送された非共役成分内のパワーの割合である。
通常のPCMは図5の実施形態で使用されることができる。増幅器は通常の設計および構造でよい。良好に設計されたPC MOPAシステムにおいては、増幅器はビームのクリップを避けるように設計されなければならない。
本発明の第2の実施形態はループPCM装置の固有の位相共役忠実度を改善するための空間的フィルタ技術を使用する。熱非線形ループPCMにおける位相共役忠実度に影響を与える種々のファクターが存在する。これらのファクターには次のようなものが含まれている。(1)入力ビーム特性(ビームパワー、サイズ、発散、および偏光)、(2)非線形相互作用の幾何学的形態(ビーム交叉角度および非線形媒体の長さ)、(3)非線形媒体の特性(例えばdn/dT、熱伝導度)、(4)非線形セルの設計(非線形媒体および光学系における熱負荷)、(5)ホログラフプロセスにおける雑音、不安定、および寄生効果、(6)ループPCM共振器中の高次モード弁別。共振器中で空間的フィルタを使用する利点は非共役モードの成長を許さないことであり、それ故、ループPCM増幅器の利得を消耗させないことである。
したがって、そのような任意のおよび全ての応用、変形および実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の技術的範囲内に含まれることが意図されている。
Claims (6)
- 非共役エネルギの角度の広がりを増加させる機構と、
前記非共役エネルギの角度の広がりを抑制する機構とを具備している空間的フィルタ。 - 前記角度の広がりを増加させる機構は収差装置である請求項1記載の空間的フィルタ。
- 前記収差装置は増幅装置である請求項2記載の空間的フィルタ。
- 前記角度の広がりを抑制する機構はそれを通過するピンホール孔を有する不透明な不透明なプレートである請求項1記載の空間的フィルタ。
- 前記角度の広がりを抑制する機構は高度な角度選択性の厚いブラッグ格子を含んでいる請求項1記載の空間的フィルタ。
- さらに、前記抑制する手段の両側に配置されている第1および第2のレンズを有している請求項1記載の空間的フィルタ。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/US2004/031257 WO2006041444A1 (en) | 2004-09-22 | 2004-09-22 | Spatial filter for phase conjugate laser |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008513996A true JP2008513996A (ja) | 2008-05-01 |
JP4620122B2 JP4620122B2 (ja) | 2011-01-26 |
Family
ID=34959280
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007532302A Expired - Fee Related JP4620122B2 (ja) | 2004-09-22 | 2004-09-22 | 位相共役レーザ用の空間的フィルタ |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1794853B1 (ja) |
JP (1) | JP4620122B2 (ja) |
DE (1) | DE602004012624T2 (ja) |
WO (1) | WO2006041444A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7391558B2 (en) | 2005-10-19 | 2008-06-24 | Raytheon Company | Laser amplifier power extraction enhancement system and method |
FR2922372B1 (fr) * | 2007-10-15 | 2010-07-30 | Imagine Optic | Procede et dispositif pour proteger un equipement laser de puissance, et systeme optique a laser de puissance mettant en oeuvre un tel dispositif |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59500889A (ja) * | 1982-05-19 | 1984-05-17 | ヒユ−ズ・エアクラフト・カンパニ− | アジヤイルビ−ムレ−ザ |
US4802176A (en) * | 1986-07-17 | 1989-01-31 | Hughes Aircraft Company | Double moving grating laser |
JPH01502869A (ja) * | 1987-03-26 | 1989-09-28 | ヒューズ・エアクラフト・カンパニー | 改良マスタオシレータパワー増幅器レーザシステム |
US4944591A (en) * | 1988-12-05 | 1990-07-31 | Rockwell International Corporation | Double phase-conjugate fiber optic gyroscope |
JPH07193307A (ja) * | 1993-11-05 | 1995-07-28 | Trw Inc | 固体レーザ源、複屈折の影響を除去する方法、および、ジグザグ増幅器 |
JP2003046166A (ja) * | 2001-08-02 | 2003-02-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | レーザ加工装置 |
US6700698B1 (en) * | 1999-07-06 | 2004-03-02 | Qinetiq Limited | Multi-pass optical amplifier |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4493085A (en) * | 1982-05-19 | 1985-01-08 | Hughes Aircraft Company | Agile beam laser |
-
2004
- 2004-09-22 WO PCT/US2004/031257 patent/WO2006041444A1/en active Application Filing
- 2004-09-22 JP JP2007532302A patent/JP4620122B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2004-09-22 EP EP04788957A patent/EP1794853B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-09-22 DE DE602004012624T patent/DE602004012624T2/de active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59500889A (ja) * | 1982-05-19 | 1984-05-17 | ヒユ−ズ・エアクラフト・カンパニ− | アジヤイルビ−ムレ−ザ |
US4802176A (en) * | 1986-07-17 | 1989-01-31 | Hughes Aircraft Company | Double moving grating laser |
JPH01502869A (ja) * | 1987-03-26 | 1989-09-28 | ヒューズ・エアクラフト・カンパニー | 改良マスタオシレータパワー増幅器レーザシステム |
US4944591A (en) * | 1988-12-05 | 1990-07-31 | Rockwell International Corporation | Double phase-conjugate fiber optic gyroscope |
JPH07193307A (ja) * | 1993-11-05 | 1995-07-28 | Trw Inc | 固体レーザ源、複屈折の影響を除去する方法、および、ジグザグ増幅器 |
US6700698B1 (en) * | 1999-07-06 | 2004-03-02 | Qinetiq Limited | Multi-pass optical amplifier |
JP2003046166A (ja) * | 2001-08-02 | 2003-02-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | レーザ加工装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1794853B1 (en) | 2008-03-19 |
DE602004012624T2 (de) | 2009-04-16 |
EP1794853A1 (en) | 2007-06-13 |
JP4620122B2 (ja) | 2011-01-26 |
DE602004012624D1 (de) | 2008-04-30 |
WO2006041444A1 (en) | 2006-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5504763A (en) | System for minimizing the depolarization of a laser beam due to thermally induced birefringence | |
US9172208B1 (en) | Raman beam combining for laser brightness enhancement | |
JP3479735B2 (ja) | 短光パルスの増幅装置および発生装置、非線形群速度分散ミスマッチの補正方法 | |
US6385228B1 (en) | Coherent beam combiner for a high power laser | |
JP5255838B2 (ja) | 半導体検査用のファイバ増幅器ベースの光源 | |
JP4861439B2 (ja) | 誘導ブリルアン散乱位相共役鏡の位相安定化装置及びそれを用いた光増幅装置 | |
US6480327B1 (en) | High power laser system with fiber amplifiers and loop PCM | |
WO2003047054A2 (en) | Chirped pulse amplification method and apparatus | |
Ostermeyer et al. | Trends in stimulated Brillouin scattering and optical phase conjugation | |
Su et al. | Coherent beam combining of a fiber lasers array based on cascaded phase control | |
US7133427B2 (en) | Phase conjugate laser and method with improved fidelity | |
JP4620122B2 (ja) | 位相共役レーザ用の空間的フィルタ | |
JP2008098496A (ja) | チャープパルス増幅器及び増幅方法 | |
DE60308227T2 (de) | Selbsteinstellender interferometrischer auskoppler | |
Jain et al. | Coherent and spectral beam combining of fiber lasers using volume Bragg gratings | |
Pennington et al. | Effect of bandwidth on beam smoothing and frequency conversion at the third harmonic of the Nova laser | |
Shakir et al. | Power scaling of passively phased fiber amplifier arrays | |
Ballüder et al. | Diffractive optical elements for intra-cavity beam-shaping of laser modes | |
Kunkel et al. | Passive coherent laser beam combining with spatial mode selecting feedback | |
Zakharenkov et al. | 2-kW average power CW phase-conjugate solid-state laser | |
Rockwell et al. | Energy scaling of phase-conjugate lasers and Brillouin conjugators | |
Khizhnyak et al. | Intracavity fiber array beam combining | |
Thiell et al. | Laser physics studies with Phebus as part of the megajoule laser project | |
Minassian et al. | A tunable self-pumped phase-conjugate laser using Ti: sapphire slab amplifiers | |
Nagl | Reaching the Performance of State-of-the-Art Fiber-Pumped Systems |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090901 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20091201 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20091208 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100301 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100928 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101027 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131105 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4620122 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |