JP2017528911A5 - - Google Patents

Description

本発明によるレーザ装置の一側面は、利得帯域幅を有する利得構造である、多層半導体利得構造を含むレーザ共振器を備える。半導体利得構造は、レーザ共振器内に含まれる。利得構造は、光ポンプ放射によって励起され、それによって、基本周波数放射をレーザ共振器内で循環させる。基本周波数は、レーザ共振器の瞬間長さに依存するある範囲の可能な発振周波数の１つである。光学非線形結晶は、レーザ共振器内に位置し、循環基本周波数放射のタイプＩＩ周波数倍加のために配置される。光学非線形結晶は、所定の温度範囲内の受け入れ帯域幅を有する。加熱要素は、結晶の温度を所定の温度範囲内で選択的に変動させるために配置される。第１の複屈折フィルタは、レーザ共振器内に位置し、利得帯域幅内で発振できる可能な基本周波数の範囲を光学非線形結晶の受け入れ帯域幅内のその範囲に制限するように構成および配置される。検出器は、複屈折フィルタから反射された基本周波数放射を監視するように配置され、反射される放射は、第２の複屈折フィルタの伝送ピークが可能な発振周波数のうちのある瞬間の発振周波数にあるとき、最小である。光学非線形結晶は、結晶温度に依存する伝送ピークを有する、第２の複屈折フィルタとして機能する。加熱要素は、監視される反射を最小に維持し、それによって、第２の複屈折フィルタの伝送ピークをその瞬間の発振周波数に維持するために検出器と協働する。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
レーザ装置であって、
多層半導体利得構造を含むレーザ共振器であって、前記利得構造は、光ポンプ放射によって励起され、それによって、基本周波数放射に前記レーザ共振器内で循環させ、前記基本周波数は、前記レーザ共振器の瞬間長さに依存するある範囲の可能な発振周波数のうちの１つである、レーザ共振器と、
前記レーザ共振器内に位置している光学非線形結晶であって、前記光学非線形結晶は、前記循環基本周波数放射のタイプＩＩ周波数倍加のために配置され、前記光学非線形結晶は、所定の温度範囲において受け入れ帯域幅を有する、光学非線形結晶と、
前記結晶の温度を前記所定の温度範囲内で選択的に変動させるために配置されている加熱要素と、
前記レーザ共振器内に位置している第１の複屈折フィルタであって、前記第１の複屈折フィルタは、利得帯域幅内で発振できる可能な基本周波数の前記範囲を前記光学非線形結晶の受け入れ帯域幅内の前記可能な基本周波数の範囲に制限するように構成および配置されている、第１の複屈折フィルタと、
前記複屈折フィルタから反射される基本周波数放射を監視するように配置されている検出器であって、前記反射される放射は、前記第２の複屈折フィルタの伝送ピークが前記可能な発振周波数のうちのある瞬間の発振周波数にあるとき、最小である、検出器と
を備え、
前記光学非線形結晶は、結晶温度に依存する伝送ピークを有する第２の複屈折フィルタとして機能し、前記加熱要素は、前記監視される反射をほぼ最小に維持し、それによって、前記第２の複屈折フィルタの伝送ピークをほぼ前記瞬間の発振周波数に維持するために、前記検出器と協働する、装置。
（項目２）
前記監視される反射は、正確に前記最小値ではない値に維持される、項目１に記載の装置。
（項目３）
前記監視される反射は、循環基本周波数放射電力の約５０パーツ・パー・ミリオンの値である、項目２に記載の装置。
（項目４）
前記レーザ共振器は、長さ約７０ｍｍを有し、前記可能な発振波長は、約７ピコメートルずつ分離されている、項目１〜３のいずれかに記載の装置。
（項目５）
前記光学非線形結晶は、ホウ酸リチウム結晶である、項目１〜４のいずれかに記載の装置。
（項目６）
レーザ装置を動作させる方法であって、前記レーザは、多層半導体利得構造を含むレーザ共振器を有し、前記多層半導体利得構造は、光ポンプ放射によって励起され、それによって、基本周波数放射に前記レーザ共振器内で循環させ、前記レーザ共振器は、前記循環基本周波数放射のタイプＩＩ周波数倍加のために配置されている光学非線形結晶を含み、前記レーザ共振器は、複屈折フィルタをさらに含み、前記方法は、
前記複屈折フィルタから反射される前記基本周波数放射の強度を監視することと、
前記監視される強度に基づいて前記非線形結晶の温度を調節し、前記共振器からの前記周波数倍加出力電力における変動を最小化することと
を含む、方法。
（項目７）
前記非線形結晶の温度は、前記監視される強度を最小値近くに維持する様式で調節される、項目６に記載の方法。

Claims (7)

1. レーザ装置であって、
   多層半導体利得構造を含むレーザ共振器であって、前記利得構造は、光ポンプ放射によって励起され、それによって、基本周波数放射に前記レーザ共振器内で循環させ、前記基本周波数は、前記レーザ共振器の瞬間長さに依存するある範囲の可能な発振周波数のうちの１つである、レーザ共振器と、
   前記レーザ共振器内に位置している光学非線形結晶であって、前記光学非線形結晶は、前記循環する基本周波数放射のタイプＩＩ周波数倍加のために配置され、前記光学非線形結晶は、所定の温度範囲において受け入れ帯域幅を有する、光学非線形結晶と、
   前記結晶の温度を前記所定の温度範囲内で選択的に変動させるために配置されている加熱要素と、
   前記レーザ共振器内に位置している第１の複屈折フィルタであって、前記第１の複屈折フィルタは、利得帯域幅内で発振できる可能な基本周波数の前記範囲を前記光学非線形結晶の受け入れ帯域幅内の前記可能な基本周波数の範囲に制限するように構成および配置されており、前記光学非線形結晶は、結晶温度に依存する伝送ピークを有する第２の複屈折フィルタとして機能する、第１の複屈折フィルタと、
   前記第１の複屈折フィルタから反射される基本周波数放射を監視するように配置されている検出器であって、前記反射される放射は、前記第２の複屈折フィルタの伝送ピークが前記可能な発振周波数のうちのある瞬間の発振周波数にあるとき、最小である、検出器と、
   前記検出器から誤差信号を受信し、それに応答して、前記監視される反射をほぼ最小に維持し、それによって、前記第２の複屈折フィルタの前記伝送ピークをほぼ前記瞬間の発振周波数に維持するように前記加熱要素を制御するためのコントローラと
   を備える、装置。
2. 前記監視される反射は、前記誤差信号の方向を決定するための傾きを提供する非ゼロ値に維持される、請求項１に記載の装置。
3. 前記監視される反射は、循環基本周波数放射電力の約５０パーツ・パー・ミリオンの値である、請求項２に記載の装置。
4. 前記レーザ共振器は、長さ約７０ｍｍを有し、可能な発振波長は、約７ピコメートルずつ分離されている、請求項１〜３のいずれかに記載の装置。
5. 前記光学非線形結晶は、ホウ酸リチウム結晶である、請求項１〜４のいずれかに記載の装置。
6. レーザ装置を動作させる方法であって、前記レーザは、多層半導体利得構造を含むレーザ共振器を有し、前記多層半導体利得構造は、光ポンプ放射によって励起され、それによって、基本周波数放射に前記レーザ共振器内で循環させ、前記レーザ共振器は、前記循環する基本周波数放射のタイプＩＩ周波数倍加のために配置されている光学非線形結晶を含み、前記レーザ共振器は、複屈折フィルタをさらに含み、前記方法は、
   前記複屈折フィルタから反射される前記基本周波数放射の強度を監視し、誤差信号を生成することと、
   前記誤差信号に基づいて前記非線形結晶の温度を調節し、モードホッピングを最小化することと
   を含む、方法。
7. 前記非線形結晶の温度は、前記監視される強度を、前記誤差信号の方向を決定するための傾きを提供する非ゼロ値に維持する様式で調節される、請求項６に記載の方法。