JP2011029435A - レーザー同期方法、レーザーシステム及びポンプ・プローブ測定システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】X線自由電子レーザー用加速器24の加速用高周波電源用のマスターオシレータ22によって発生されるレーザー光コムパルス列(例えば5712MHz繰り返し、波長1500nm)をパルス間引き装置43によって100Hz以下の低い繰り返し、例えば60Hzあるいは50Hzに間引きし、非線形波長変換器45で波長変換した775nmのパルス列を、電気回路を通さずに直接にチタンサファイヤレーザー増幅器47に入射させて同期させる。
【選択図】図4
Description
22 マスターオシレータ
23 クライストロン(大電力高周波源)
24 線型加速器
25 アンジュレータ
27 X線レーザー
30 マスターオシレータ
31 電気・光学変換器
32 光ファイバー伝送路
33 実験室
34 ピンフォトダイオード
35 チタンサファイヤレーザー
36 ポンプ光
37 試料
38 クライストロン(大電力高周波源)
39 X線自由電子レーザー
40 プローブ光
41 光コム発生器又はモードロックレーザー
42 光ファイバー
43 パルス間引き装置
44 光ファイバー増幅器
45 非線形波長変換器
46 パルス間引き装置
47 再生増幅器(続くレーザー増幅器)
48 ポンプレーザー光
49 X線カメラ
50 光コムパルス
51 LN変調器
52 電気光学結晶
53 バイアスT
54 バイアス電源
55 高速パルス発生器
57 トリガー回路
61,62 ポッケルスセル
63,64 90゜偏光板
65,66 高電圧・高速アバランシェパルサー
Claims (6)
- X線自由電子レーザーから発生される短パルスX線レーザー光にチタンサファイヤレーザー増幅器から発生される短パルスレーザー光を同期させるレーザー同期方法において、
前記X線自由電子レーザー駆動用の主信号源から発生されるGHz級の信号に同期した波長1500nm帯の光コムパルス列を生成する工程と、
前記光コムパルス列を間引いて100Hz以下の第2の光コムパルス列を発生する工程と、
前記第2の光コムパルス列を光増幅する工程と、
前記光増幅した第2の光コムパルス列を非線形光学結晶によって前記1500nm帯の第二高調波に波長変換する工程と、
前記第二高調波からなる第2の光コムパルス列のパルス以外の時間の直流成分を除去する工程と、
前記パルス以外の時間の直流成分が除去された光パルス列を前記チタンサファイヤレーザー増幅器に入射させることにより、前記チタンサファイヤレーザー増幅器から短パルスレーザー光を発生させる工程と、
を有することを特徴とするレーザー同期方法。 - X線自由電子レーザー駆動用の主信号源から発生されるGHz級の信号に同期した波長1500nm帯の光コムパルス列を生成する光コムパルス列生成装置と、
前記光コムパルス列を間引いて100Hz以下の第2の光コムパルス列を発生するパルス間引き装置と、
前記第1のパルス間引き装置の後段に配置された光増幅器と、
前記光増幅器の後段に配置され前記1500nm帯の光をその第二高調波に波長変換する非線形波長変換器と、
前記非線形波長変換器の後段に配置され、前記第二高調波からなる第2の光コムパルス列のパルス以外の時間の直流成分を除去するシャッター装置と、
チタンサファイヤレーザー増幅器とを有し、
前記シャッター装置を通った光パルス列を前記チタンサファイヤレーザー増幅器に入射して、前記X線自由電子レーザーから発生される短パルスX線レーザー光に同期した短パルスレーザー光を前記チタンサファイヤレーザー増幅器から発生させることを特徴とするレーザーシステム。 - 請求項2記載のレーザーシステムにおいて、前記パルス間引き装置は、LN変調器、及び前記LN変調器に100Hz以下の繰り返し周波数で前記光コムパルス列の繰り返し周期より短い幅のパルスを印加する高速パルス発生器を有し、前記LN変調器は前記高速パルス発生器からのパルスが印加されているときだけ前記光コムパルスを前記光増幅器に通すことを特徴とするレーザーシステム。
- 請求項2又は3記載のレーザーシステムにおいて、前記シャッター装置は、2個のポッケルスセルと、各ポッケルスセルの後段に1個ずつ配置された互いに直交する偏光方向を有する2個の偏光板と、前記2つのポッケルスセルを異なるタイミングでパルス駆動する高電圧パルサーとを有することを特徴とするレーザーシステム。
- X線自由電子レーザーからの短パルスX線レーザー光とチタンサファイヤレーザー増幅器からの短パルスレーザー光の一方をポンプ光とし、他方をプローブ光として試料に照射するポンプ・プローブ測定システムにおいて、
前記X線自由電子レーザー駆動用の主信号源から発生されるGHz級の信号に同期した波長1500nm帯の光コムパルス列を生成する光コムパルス列生成装置と、
前記光コムパルス列を間引いて100Hz以下の第2の光コムパルス列を発生するパルス間引き装置と、
前記第1のパルス間引き装置の後段に配置された光増幅器と、
前記光増幅器の後段に配置され前記1500nm帯の光をその第二高調波に波長変換する非線形波長変換器と、
前記非線形波長変換器の後段に配置され、前記第二高調波からなる第2の光コムパルス列のパルス以外の時間の直流成分を除去するシャッター装置と、
チタンサファイヤレーザー増幅器と、
前記X線自由電子レーザー又は前記チタンサファイヤレーザー増幅器の出射光の光路中に配置された光路長可変手段とを有し、
前記シャッター装置を通った光パルス列が前記チタンサファイヤレーザー増幅器に入射され、前記X線自由電子レーザーから発生される短パルスX線レーザー光に同期した短パルスレーザー光が前記チタンサファイヤレーザー増幅器から発生されることを特徴とするポンプ・プローブ測定システム。 - 請求項5記載のポンプ・プローブ測定システムにおいて、前記チタンサファイヤレーザーからの短パルスレーザー光をポンプ光として用い、前記X線自由電子レーザーからの短パルスX線レーザー光をプローブ光として用いることを特徴とするポンプ・プローブ測定システム。
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