JP2013546201A5 - - Google Patents

Description

本発明の装置の好ましい実施形態において、波長選択性分散補償デバイスは、間に透過回折格子を有する第一および第二のレンズを含む。利得ファイバーから出る放射は、第一のレンズによってコリメートされ、回折格子によって回折されて光線の、スペクトルで部類分けされたファンにされ、第二のレンズによって平面鏡に集束させられ、その平面鏡は、スペクトルで広げられた光線を反射して第一のレンズを通して回折格子まで戻す。回折格子は、スペクトルで広げられた光線を指向して第一のレンズに戻し、その第一のレンズは光線を集束させてファイバー内に戻す。スペクトル選択および分散補償は、格子と第二のレンズとの間の間隔を選択的に変えることによって、選択的に変えられうる。デバイスにおいて１つの回折格子しかないので、損失は、本質的にスペクトル選択性のない先行技術の格子対補償デバイスと比べて、有意に減少させられる。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
レーザー装置であって、該装置は、
利得バンド幅を有するファイバー利得媒質を含むレーザー共振器と、
該レーザー共振器においてレーザー放射を発生させるための該利得ファイバーにエネルギーを与えるように配置されたポンピング放射源と、
該共振器に設けられた、該レーザー放射をモードロックパルスとして発生させるためのモードロック要素であって、該モードロックパルスは、該利得ファイバーを通って伝搬する間に分散を受ける、モードロック要素と、
該モードロックパルスによって受けられた該分散を補償するため、および該利得ファイバーの該利得バンド幅内のモードロックパルスの中心波長を選択するための波長選択性分散補償デバイスと
を含む装置。
（項目２）
前記波長選択性デバイスは、前記パルスのスペクトルバンド幅も選択する、項目１に記載の装置。
（項目３）
前記レーザー共振器は、第一および第二の端鏡の間に形成された線形レーザー共振器である、項目１に記載の装置。
（項目４）
前記波長選択性分散補償デバイスは、第一および第二のレンズと、該第一および第二のレンズの間の回折格子と、該第二のレンズの次にくる平面鏡とを含み、該平面鏡は、前記レーザー共振器の前記第一の端鏡として機能し、該第一および第二のレンズ、該回折格子、および該鏡は、前記パルスの前記中心波長およびスペクトルバンド幅を選択しかつ前記分散補償を提供するように、構成されている、項目３に記載の装置。
（項目５）
前記モードロック要素は、前記レーザー共振器の前記第二の端鏡として機能する可飽和ブラッグ鏡である、項目４に記載の装置。
（項目６）
前記可飽和ブラッグ鏡は、前記利得ファイバーに突合せ連結されている、項目５に記載の装置。
（項目７）
前記共振器は、進行波レーザー共振器である、項目１に記載の装置。
（項目８）
前記進行波レーザー共振器は、
前記ファイバー利得媒質を含む一方向の伝搬部分と、
前記波長選択性分散補償デバイスの構成要素と第一の偏光回転デバイスとを含み、かつ第一の戻す鏡によって終端をなされている第一の両方向の伝搬部分と、
前記モードロックデバイスと第二の偏光回転デバイスとを含み、かつ第二の戻す鏡によって終端をなされている第二の両方向の伝搬部分と
を有し、該第一および第二の両方向の伝搬部分は、該第一および第二の偏光回転デバイスと協同した偏光ビームスプリッターによって、該一方向の伝搬部分と接続されかつ互いに接続されている、項目７に記載の装置。
（項目９）
前記波長選択性分散補償デバイスは、第一および第二のレンズと、該第一および第二のレンズの間の回折格子と、該第二のレンズの次にくる平面鏡とを含み、該平面鏡は、前記第一の戻す鏡として機能し、該第一および第二のレンズ、該回折格子、および該鏡は、前記パルスの前記中心波長およびスペクトルバンド幅を選択しかつ前記分散補償を提供するように、構成され、該第一のレンズは、前記共振器の前記一方向の伝搬部分に設けられ、該第二のレンズおよび該回折格子は、該共振器の前記第一の両方向の伝搬部分に設けられている、項目８に記載の装置。
（項目１０）
前記モードロック要素は、前記共振器の前記第二の両方向の伝搬部分の前記第二の戻す鏡として機能する可飽和ブラッグ鏡である、項目９に記載の装置。
（項目１１）
レーザー装置であって、該装置は、
利得バンド幅を有するファイバー利得媒質を含む線形レーザー共振器であって、該レーザー共振器は、長手方向の共振器軸を有し、一端において可飽和ブラッグレフレクターによって終端をなされ、もう一端において平面鏡によって終端をなされ、該可飽和ブラッグレフレクターは、モードロック要素として機能する、線形レーザー共振器と、
該レーザー共振器においてレーザー放射を発生させるための該利得ファイバーにエネルギーを与えるように配置されたポンピング放射源であって、該レーザー放射は、モードロックパルスとして発生させられ、該モードロックパルスは、該利得ファイバーを通って伝搬する間に分散を受ける、ポンピング放射源と、
利得ファイバーと該平面鏡との間の該レーザー共振器に設けられた第一のレンズ、回折格子、および第二のレンズであって、該回折格子は、該第一および第二のレンズの間に設けられている、第一のレンズ、回折格子、および第二のレンズと
を含み、該第一および第二のレンズ、該回折格子、および該平面鏡は、該ファイバーを通って伝搬する該パルスによって受けられた該分散を補償する分散を提供しかつ該利得ファイバーの該利得バンド幅内の該モードロックパルスの中心波長を選択するように、配置されている、
装置。
（項目１２）
前記第一のレンズは、該第一のレンズのおよそ焦点距離だけ前記ファイバーから軸方向に間隔をあけられ、前記第二のレンズは、該第二のレンズのおよそ焦点距離だけ前記平面鏡から軸方向に間隔をあけられ、該第二のレンズは、該第二のレンズの該焦点距離とは異なる距離だけ前記格子から軸方向に間隔をあけられている、項目１１に記載の装置。
（項目１３）
前記補償する分散、前記利得ファイバーの前記利得バンド幅内の前記モードロックパルスの前記中心波長、および該モードロックパルスの前記スペクトルバンド幅のうちの１つ以上を変えるために、前記格子と前記第二のレンズとの間の前記距離は、選択的に可変である、項目１２に記載の装置。
（項目１４）
前記利得ファイバーの前記利得バンド幅内の前記モードロックパルスの中心波長を選択するために、前記平面鏡は、前記長手方向の共振器軸に直角をなす軸について選択的に傾けることができる、項目１２に記載の装置。
（項目１５）
レーザー装置であって、該装置は、
利得バンド幅を有するファイバー利得媒質を含む進行波レーザー共振器と、
該レーザー共振器においてレーザー放射を発生させるための該利得ファイバーにエネルギーを与えるように配置されたポンピング放射源と、
該共振器に設けられた、該レーザー放射をモードロックパルスとして発生させるためのモードロック要素であって、該モードロックパルスは、該利得ファイバーを通って伝搬する間に分散を受ける、モードロック要素と、
該レーザー共振器に設けられた、該モードロックパルスによって受けられた該分散を補償するための分散補償デバイスと
を含む装置。
（項目１６）
前記分散補償デバイスは、前記モードロックパルスの中心波長を選択するように構成されている、項目１５に記載の装置。
（項目１７）
前記進行波レーザー共振器は、
前記ファイバー利得媒質を含む一方向の伝搬部分と、
前記分散補償デバイスの構成要素と第一の偏光回転デバイスとを含み、かつ第一の戻す鏡によって終端をなされている第一の両方向の伝搬部分と、
前記モードロックデバイスと第二の偏光回転デバイスとを含み、かつ第二の戻す鏡によって終端をなされている第二の両方向の伝搬部分と
を有し、該第一および第二の両方向の伝搬部分は、該第一および第二の偏光回転デバイスと協同した偏光ビームスプリッターによって、該一方向の伝搬部分と接続されかつ互いに接続されている、項目１６に記載の装置。
（項目１８）
前記波長選択性分散補償デバイスは、第一および第二のレンズと、該第一および第二のレンズの間の回折格子と、該第二のレンズの次にくる平面鏡とを含み、該平面鏡は、前記第一の戻す鏡として機能し、該第一および第二のレンズ、該回折格子、および該鏡は、前記パルスの前記中心波長およびスペクトルバンド幅を選択しかつ前記分散補償を提供するように、構成され、該第一のレンズは、前記共振器の前記一方向の伝搬部分に設けられ、該第二のレンズおよび該回折格子は、該共振器の前記第一の両方向の伝搬部分に設けられている、項目１７に記載の装置。
（項目１９）
前記モードロック要素は、前記共振器の前記第二の両方向の伝搬部分の前記第二の戻す鏡として機能する可飽和ブラッグ鏡である、項目１８に記載の装置。
（項目２０）
前記レーザー共振器の前記一方向の伝搬部分は、第三のレンズを含み、該共振器内の周回において、該共振器の該一方向の伝搬部分における前記利得ファイバーから出るレーザー放射は、該第三のレンズによってコリメートされ、指向されて前記偏光ビームスプリッターを通って該共振器の前記第一の両方向の伝搬部分に入り、前記第一の方向転換鏡によって反射されて該共振器の該第一の両方向の伝搬部分から出て、該偏光ビームスプリッターによって指向されて該共振器の前記第二の両方向の伝搬部分に入り、前記可飽和ブラッグ鏡から反射されて該共振器の該第二の両方向の伝搬部分から出て、該偏光ビームスプリッターを通して透過させられ、前記第一のレンズによって集束させられて該利得ファイバー内に戻される、項目１９に記載の装置。
（項目２１）
パルスファイバーレーザーであって、該レーザーは、
第一および第二の端鏡によって終端をなされている共振器と、
該共振器内に設けられた利得ファイバーと、
該利得ファイバーを励起するためのポンピング源と、
レーザーパルスを発生させるために該レーザーをモードロックするように配置された、該共振器における可飽和吸収体と、
該共振器において該利得ファイバーの一端と該第一の端鏡との間に設けられ、かつ該レーザーパルスにおいて該ファイバーから引き起こされる分散を補償するように該第一の端鏡と共に配置された透明格子と
を含むレーザー。
（項目２２）
前記格子と前記利得ファイバーとの間に設けられた、光を集束させて前記ファイバーに入れるための第一のレンズと、該格子と前記第一の端鏡との間に設けられた第二のレンズとをさらに含む、項目２１に記載のレーザー。
（項目２３）
前記第一の端鏡の表面に対する法線は、前記第二のレンズの光軸に関して傾けられる、項目２２に記載のレーザー。
（項目２４）
前記第二のレンズと前記第一の端鏡との間に設けられた、前記レーザーの前記スペクトルバンド幅を狭くするための開口板をさらに含む、項目２３に記載のレーザー。
（項目２５）
前記第二のレンズと前記第一の端鏡との間に設けられた、前記レーザーの前記スペクトルバンド幅を狭くするための開口板をさらに含む、項目２２に記載のレーザー。

Claims (13)

1. レーザー装置であって、該装置は、
   利得バンド幅を有するファイバー利得媒質を含むレーザー共振器であって、該共振器は、平面端鏡を含む、レーザー共振器と、
   該レーザー共振器においてレーザー放射を発生させるための該利得ファイバーにエネルギーを与えるように配置されたポンピング放射源と、
   該共振器に設けられた、該レーザー放射をモードロックパルスとして発生させるためのモードロック要素であって、該モードロックパルスは、該利得ファイバーを通って伝搬する間に分散を受ける、モードロック要素と、
   該モードロックパルスによって受けられた該分散を補償するため、および該利得ファイバーの該利得バンド幅内の該モードロックパルスの中心波長を選択するための波長選択性分散補償デバイスであって、該波長選択性分散補償デバイスは、該共振器内において該平面端鏡の近くに設けられた単一の回折格子と、該格子と該平面端鏡との間に設けられた第一のレンズと、該格子の側面上に該第一のレンズに対向して設けられた第二のレンズとを含む、波長選択性分散補償デバイスと
   を含む、装置。
2. 前記波長選択性デバイスは、前記パルスのスペクトルバンド幅も選択する、請求項１に記載の装置。
3. 前記レーザー共振器は、前記平面端鏡と第二の端鏡との間に形成された線形レーザー共振器である、請求項１に記載の装置。
4. 前記モードロック要素は、前記レーザー共振器の前記第二の端鏡として機能する可飽和ブラッグ鏡である、請求項１に記載の装置。
5. 前記可飽和ブラッグ鏡は、前記利得ファイバーに突合せ連結されている、請求項４に記載の装置。
6. 前記共振器は、進行波レーザー共振器である、請求項１に記載の装置。
7. レーザー装置であって、該装置は、
   利得バンド幅を有するファイバー利得媒質を含む線形レーザー共振器であって、該レーザー共振器は、長手方向の共振器軸を有し、一端において可飽和ブラッグレフレクターによって終端をなされ、もう一端において平面鏡によって終端をなされ、該可飽和ブラッグレフレクターは、モードロック要素として機能する、線形レーザー共振器と、
   該レーザー共振器においてレーザー放射を発生させるための該利得ファイバーにエネルギーを与えるように配置されたポンピング放射源であって、該レーザー放射は、モードロックパルスとして発生させられ、該モードロックパルスは、該利得ファイバーを通って伝搬する間に分散を受ける、ポンピング放射源と、
   利得ファイバーと該平面鏡との間の該レーザー共振器に設けられた第一のレンズ、回折格子、および第二のレンズであって、該回折格子は、該第一および第二のレンズの間に設けられている、第一のレンズ、回折格子、および第二のレンズと
   を含み、該第一および第二のレンズ、該回折格子、および該平面鏡は、該ファイバーを通って伝搬する該パルスによって受けられた該分散を補償する分散を提供しかつ該利得ファイバーの該利得バンド幅内の該モードロックパルスの中心波長を選択するように、配置されている、
   装置。
8. 前記第一のレンズは、該第一のレンズのおよそ焦点距離だけ前記ファイバーから軸方向に間隔をあけられ、前記第二のレンズは、該第二のレンズのおよそ焦点距離だけ前記平面鏡から軸方向に間隔をあけられ、該第二のレンズは、該第二のレンズの該焦点距離とは異なる距離だけ前記格子から軸方向に間隔をあけられている、請求項７に記載の装置。
9. 前記補償する分散、前記利得ファイバーの前記利得バンド幅内の前記モードロックパルスの前記中心波長、および該モードロックパルスの前記スペクトルバンド幅のうちの１つ以上を変えるために、前記格子と前記第二のレンズとの間の前記距離は、選択的に可変である、請求項８に記載の装置。
10. 前記利得ファイバーの前記利得バンド幅内の前記モードロックパルスの中心波長を選択するために、前記平面鏡は、前記長手方向の共振器軸に直角をなす軸について選択的に傾けることができる、請求項８に記載の装置。
11. パルスファイバーレーザーであって、該レーザーは、
    第一および第二の端鏡によって終端をなされている共振器と、
    該共振器内に設けられた利得ファイバーと、
    該利得ファイバーを励起するためのポンピング源と、
    レーザーパルスを発生させるために該レーザーをモードロックするように配置された、該共振器における可飽和吸収体と、
    該共振器において該利得ファイバーの一端と該第一の端鏡との間に設けられた単一の透明格子と、
    該格子と該第一の端鏡との間に設けられた第一のレンズと、
    該利得ファイバーの一端と該単一の透明格子との間に設けされた第二のレンズと
    を含み、
    該第一および第二のレンズ、該単一の透明格子、および該第一の端鏡は、該レーザーパルスにおいて該ファイバーから引き起こされる分散を補償し、該利得ファイバーの該利得バンド幅内の該モードロックパルスの中心波長を選択するように配置されている、レーザー。
12. 前記第一の端鏡の表面に対する法線は、前記第二のレンズの光軸に関して傾けられる、請求項１１に記載のレーザー。
13. 前記第二のレンズと前記第一の端鏡との間に設けられた、前記レーザーの前記スペクトルバンド幅を狭くするための開口板をさらに含む、請求項１２に記載のレーザー。