JP2020163107A - Photoacoustic wave measurement apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数種類の波長のレーザ光をパルスとして出力する装置を用いた測定に関する。 The present invention relates to measurement using a device that outputs laser light of a plurality of wavelengths as pulses.
従来より、パルス光を被測定物(例えば、生体)に照射して得られた応答(例えば、吸収係数)により測定(例えば、血液中の酸素飽和度の測定)を行うことが知られている。また、パルス光の波長により、被測定物から得られる応答が異なることも知られている。そこで、複数種類の波長のパルス光を被測定物に照射することが、測定精度向上の点から望まれている。その際、ある波長のパルス光を被測定物のある一点Pに照射してから、別の波長のパルス光をその一点Pに照射するまでの時間が長くなると、被測定物の移動(例えば、体動)により、測定精度の劣化を招く。 Conventionally, it has been known that measurement (for example, measurement of oxygen saturation in blood) is performed by a response (for example, absorption coefficient) obtained by irradiating a test object (for example, a living body) with pulsed light. .. It is also known that the response obtained from the object to be measured differs depending on the wavelength of the pulsed light. Therefore, it is desired to irradiate the object to be measured with pulsed light having a plurality of wavelengths from the viewpoint of improving the measurement accuracy. At that time, if the time from irradiating a certain point P of the object to be measured with pulsed light of a certain wavelength to irradiating the pulsed light of another wavelength to the point P becomes longer, the object to be measured moves (for example, (Body movement) causes deterioration of measurement accuracy.
しかし、ある波長のパルス光を照射してから、すぐに別の波長のパルス光を照射するための技術は知られていない。例えば、特許文献1、特許文献2および特許文献3においては、波長の異なるレーザ光を合波する旨の記載はあるものの、ある波長のパルス光を照射してから、すぐに別の波長のパルス光を照射するというものではない。
However, there is no known technique for irradiating pulsed light of a certain wavelength and then immediately irradiating pulsed light of another wavelength. For example, in
そこで、本発明は、測定対象に、ある波長のパルス光を照射してから、すぐに別の波長のパルス光を照射することで光音響波測定を行うことを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to perform photoacoustic wave measurement by irradiating a measurement target with pulsed light of a certain wavelength and then immediately irradiating pulsed light of another wavelength.
本発明にかかる光音響波測定装置は、レーザ光を出力するレーザ光出力装置と、前記レーザ光により前記測定対象において発生した光音響波に基づき前記測定対象を測定する測定部とを備え、前記レーザ光出力装置が、所定の波長のレーザ光を第一パルスとして出力するパルスレーザ出力部と、前記第一パルスを受け、前記第一パルスの一つずつについて複数の光路のいずれか一つに光路を決定して出力する光路決定部と、前記複数の光路の各々を進行した進行光を受け、それぞれ異なった波長に変化させて出力する波長変化部と、前記波長変化部の出力を合波する合波器とを有するように構成される。 The photoacoustic wave measuring device according to the present invention includes a laser light output device that outputs laser light and a measuring unit that measures the measurement target based on the photoacoustic wave generated in the measurement target by the laser light. The laser light output device receives a pulse laser output unit that outputs laser light of a predetermined wavelength as a first pulse, and receives the first pulse, and each of the first pulses is divided into one of a plurality of optical paths. The output of the optical path determination unit that determines and outputs the optical path, the wavelength change unit that receives the traveling light traveling through each of the plurality of optical paths and changes the wavelength to a different wavelength, and the output of the wavelength change unit are combined. It is configured to have a combiner.
上記のように構成された光音響波測定装置によれば、レーザ光出力装置が、レーザ光を出力する。測定部が、前記レーザ光により前記測定対象において発生した光音響波に基づき前記測定対象を測定する。前記レーザ光出力装置によれば、パルスレーザ出力部が、所定の波長のレーザ光を第一パルスとして出力する。光路決定部が、前記第一パルスを受け、前記第一パルスの一つずつについて複数の光路のいずれか一つに光路を決定して出力する。波長変化部が、前記複数の光路の各々を進行した進行光を受け、それぞれ異なった波長に変化させて出力する。合波器が、前記波長変化部の出力を合波する。 According to the photoacoustic wave measuring device configured as described above, the laser light output device outputs the laser light. The measuring unit measures the measurement target based on the photoacoustic wave generated in the measurement target by the laser light. According to the laser light output device, the pulse laser output unit outputs a laser light having a predetermined wavelength as a first pulse. The optical path determination unit receives the first pulse, determines an optical path in any one of a plurality of optical paths for each of the first pulses, and outputs the optical path. The wavelength changing unit receives the traveling light traveling through each of the plurality of optical paths, changes the wavelengths to different wavelengths, and outputs the light. The combiner combines the output of the wavelength change section.
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、超音波パルスを出力する超音波パルス出力部を備え、前記測定部が、さらに前記超音波パルスが測定対象において反射された反射波を測定するようにしてもよい。 The photoacoustic wave measuring device according to the present invention includes an ultrasonic pulse output unit that outputs an ultrasonic pulse, so that the measuring unit further measures the reflected wave reflected by the ultrasonic pulse in the measurement target. It may be.
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記第一パルスが、所定の周波数を有し、前記光路決定部が、前記複数の光路の各々から、前記所定の周波数を前記複数の光路の個数で割った値の周波数を有し、かつそれぞれ位相が異なるパルスである第二パルスを出力するようにしてもよい。 In the photoacoustic wave measuring device according to the present invention, the first pulse has a predetermined frequency, and the optical path determining unit sets the predetermined frequency from each of the plurality of optical paths of the plurality of optical paths. A second pulse having a frequency divided by the number and having different phases may be output.
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記合波器が、前記所定の周波数を有する第三パルスを出力するようにしてもよい。 In the photoacoustic wave measuring device according to the present invention, the combiner may output a third pulse having the predetermined frequency.
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記パルスレーザ出力部が、励起レーザであるようにしてもよい。 In the photoacoustic wave measuring device according to the present invention, the pulse laser output unit may be an excitation laser.
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記光路決定部が、音響光学変調器または音響光学偏向器であるようにしてもよい。 In the photoacoustic wave measuring device according to the present invention, the optical path determining unit may be an acousto-optic modulator or an acoustic-optical deflector.
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記波長変化部が、前記進行光が伝播し、所定の間隔をあけて配置された分極反転部を有し、前記所定の間隔が、前記進行光ごとに異なるようにしてもよい。 In the photoacoustic wave measuring apparatus according to the present invention, the wavelength changing portion has a polarization inversion portion in which the traveling light propagates and is arranged at a predetermined interval, and the predetermined interval is the traveling. It may be different for each light.
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記波長変化部が、前記分極反転部が形成された非線形光学結晶基板を有し、前記分極反転部の図心が、前記非線形光学結晶基板のx軸に平行な直線上に配置されているようにしてもよい。 In the photoacoustic wave measuring apparatus according to the present invention, the wavelength changing portion has a nonlinear optical crystal substrate on which the polarization inversion portion is formed, and the centroid of the polarization inversion portion is the nonlinear optical crystal substrate. It may be arranged on a straight line parallel to the x-axis.
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記分極反転部の図心が、前記進行光の進行方向に平行な直線上に配置されているようにしてもよい。 In the photoacoustic wave measuring device according to the present invention, the centroid of the polarization reversal portion may be arranged on a straight line parallel to the traveling direction of the traveling light.
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記波長変化部が、前記分極反転部の全てが形成された一つの非線形光学結晶基板を有するようにしてもよい。 In the photoacoustic wave measuring device according to the present invention, the wavelength changing portion may have one nonlinear optical crystal substrate in which all of the polarization inversion portions are formed.
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記波長変化部が、前記分極反転部が形成された非線形光学結晶基板を有し、前記非線形光学結晶基板は、伝播する前記進行光ごとに設けられているようにしてもよい。 In the photoacoustic wave measuring device according to the present invention, the wavelength changing portion has a nonlinear optical crystal substrate on which the polarization inversion portion is formed, and the nonlinear optical crystal substrate is provided for each propagating traveling light. It may be done.
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記波長変化部が、前記進行光が伝播する非線形光学結晶を有するようにしてもよい。 In the photoacoustic wave measuring device according to the present invention, the wavelength changing portion may have a nonlinear optical crystal through which the traveling light propagates.
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記合波器の出力を一端で受け、他端から出力する光ファイバを備えるようにしてもよい。 The photoacoustic wave measuring device according to the present invention may include an optical fiber that receives the output of the combiner at one end and outputs the output from the other end.
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記光路決定部の出力を、前記第一パルスの出力のタイミングに合わせるタイミング制御部を備えるようにしてもよい。 The photoacoustic wave measuring device according to the present invention may include a timing control unit that matches the output of the optical path determination unit with the timing of the output of the first pulse.
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記光路決定部が、前記第一パルスを受け、前記第一パルスの一つずつについて複数の光路のいずれか一つに光路を決定して出力する第一音響光学変調器と、前記第一音響光学変調器の出力を受け、前記第一音響光学変調器の出力のパルス一つずつについて一つ以上の光路のいずれか一つに光路を決定して出力する第二音響光学変調器とを有するようにしてもよい。 In the photoacousto-optic wave measuring device according to the present invention, the optical path determination unit receives the first pulse, determines the optical path to any one of a plurality of optical paths for each of the first pulses, and outputs the optical path. The optical path is determined to be one of one or more optical paths for each pulse of the output of the first acousto-optic modulator and the output of the first acousto-optic modulator. It may have a second acousto-optic modulator to output.
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記第一音響光学変調器が、前記第一パルスの一つずつを、回折または直進させて出力し、前記第二音響光学変調器が、前記第一パルスが直進したものを受けて回折または直進させて出力し、前記第一パルスが回折したものを受けて直進させて出力するようにしてもよい。 In the photoacousto-wave measuring apparatus according to the present invention, the first acousto-optic modulator diffracts or advances each of the first pulses and outputs the device, and the second acousto-optic modulator outputs the first pulse. The first pulse may be diffracted and output in a straight line, and the first pulse may be diffracted and output in a straight line.
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記第一音響光学変調器が、前記第一パルスの一つずつを、回折または直進させて出力し、前記第二音響光学変調器が、前記第一パルスが回折したものを受けて回折または直進させて出力し、前記第一パルスが直進したものを受けて直進させて出力するようにしてもよい。 In the photoacousto-wave measuring apparatus according to the present invention, the first acousto-optic modulator diffracts or advances each of the first pulses and outputs the device, and the second acousto-optic modulator outputs the first pulse. The first pulse may be diffracted and diffracted or straightened to be output, and the first pulse may be received and straightened to be output.
なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記第一音響光学変調器が、前記第一パルスの一つずつを、回折または直進させて出力し、前記第二音響光学変調器が、前記第一音響光学変調器の出力のパルス一つずつを、回折または直進させて出力するようにしてもよい。 In the photoacousto-wave measuring apparatus according to the present invention, the first acousto-optic modulator diffracts or advances each of the first pulses and outputs the device, and the second acousto-optic modulator outputs the first pulse. Each pulse of the output of the first acousto-optic modulator may be diffracted or linearly output.
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第一の実施形態
図1は、第一の実施形態にかかるレーザ光出力装置1の構成を示す図である。図2は、第一の実施形態にかかる波長変化部14の平面図である。図3は、第一の実施形態にかかる第一パルスP1、第二パルス(波長変換前)P2a、第二パルス(波長変換後)P2b、第三パルス(フィルタリング後)P3bのタイミングチャートである。なお、図3においては、波長に応じて、パルスを示す線の太さおよび線の種類(実線または破線)を変えて図示している。
First Embodiment FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a laser
第一の実施形態にかかるレーザ光出力装置1は、励起レーザ(パルスレーザ出力部)10、光減衰器(ATT)11、音響光学変調器(光路決定部)(AOM)12、波長変化部(PPLN)14、ミラー15、ダイクロイックミラー(合波器)(DCM)16、フィルタ(F)17、光ファイバ(MMF)18、タイミング制御回路(タイミング制御部)19を備える。
The laser
励起レーザ(パルスレーザ出力部)10は、所定の波長W1[nm]のレーザ光を、所定の周波数(例えば、2kHz)の第一パルスP1(図3参照)として出力する。励起レーザ10は、例えば、Yb:YAGレーザである。
The excitation laser (pulse laser output unit) 10 outputs a laser beam having a predetermined wavelength W1 [nm] as a first pulse P1 (see FIG. 3) having a predetermined frequency (for example, 2 kHz). The
光減衰器(ATT)11は、第一パルスP1を減衰させて、音響光学変調器12に与える。
The optical attenuator (ATT) 11 attenuates the first pulse P1 and supplies it to the acousto-
音響光学変調器(光路決定部)(AOM)12は、第一パルスP1を受け、第一パルスP1の一つずつについて複数の光路OP1、OP2のいずれか一つに光路を決定して出力する。 The acousto-optic modulator (optical path determination unit) (AOM) 12 receives the first pulse P1 and determines and outputs an optical path to one of a plurality of optical paths OP1 and OP2 for each of the first pulses P1. ..
例えば、図1および図3を参照して、音響光学変調器12が第一パルスP1の奇数番目(1、3、5、…番目)のパルスを受けた時点では、音響光学変調器12に音響波を与えない。すると、第一パルスP1の奇数番目のパルスは、そのまま、まっすぐ音響光学変調器12を透過する(光路OP1)。
For example, referring to FIGS. 1 and 3, when the acousto-
また、音響光学変調器12が第一パルスP1の偶数番目(2、4、6、…番目)のパルスを受けた時点では、音響光学変調器12に音響波(角周波数ω2)を与える。すると、第一パルスP1の偶数番目のパルスは、ある程度、回折しながら音響光学変調器12を透過する(光路OP2)。
Further, when the acousto-
ただし、音響光学変調器12が第一パルスP1の奇数番目のパルスを受けた時点で、音響光学変調器12に音響波(角周波数ω1)(ただし、ω1はω2と異なる)に与えてもよい。
However, when the acousto-
これにより、音響光学変調器12は、複数の光路OP1、OP2の各々から、所定の周波数(例えば、2kHz)を複数の光路の個数(2個)で割った値の周波数(1kHz)を有し、かつそれぞれ位相が180度異なるパルスである第二パルス(波長変換前)P2aを出力する。
As a result, the acousto-
タイミング制御回路(タイミング制御部)19は、音響光学変調器(光路決定部)12の出力を、第一パルスP1の出力のタイミングに合わせる。タイミングを合わせた結果は、図3を参照して上述したとおりである。なお、タイミング制御回路19は、励起レーザ(パルスレーザ出力部)10から、第一パルスP1の出力のタイミングに同期した信号を受け、この信号に基づき、音響光学変調器12の出力タイミングを制御する。
The timing control circuit (timing control unit) 19 matches the output of the acousto-optic modulator (optical path determination unit) 12 with the output timing of the first pulse P1. The result of adjusting the timing is as described above with reference to FIG. The
波長変化部(PPLN)14は、複数の光路OP1、OP2の各々を進行した進行光(である第二パルスP2a)を受け、それぞれ異なった波長に変化させて出力する。波長変化部14の出力が、第二パルス(波長変換後)P2bである。
The wavelength change unit (PPLN) 14 receives the traveling light (the second pulse P2a) that has traveled through each of the plurality of optical paths OP1 and OP2, changes the wavelengths to different wavelengths, and outputs the light. The output of the
図3を参照して、波長変化部14は、第二パルスP2aのうち光路OP1を進行したもの(波長W1[nm])を受けて、第二パルスP2b(波長W2[nm])に変換する。また、波長変化部14は、第二パルスP2aのうち光路OP2を進行したもの(波長W1[nm])を受けて、第二パルスP2b(波長W3[nm])に変換する。
With reference to FIG. 3, the
図2を参照して、波長変化部14は、LN結晶基板142、分極反転部144を有する。なお、図2においては、図示の便宜上、図1とは異なり、LN結晶基板142のx軸方向を紙面の横方向とを平行に図示している。
With reference to FIG. 2, the
分極反転部144は、進行光(である第二パルスP2a)が伝播するものである。分極反転部144は、光路OP1を進行する第二パルスP2aが伝播するものと、光路OP2を進行する第二パルスP2aが伝播するものとがある。なお、分極反転部144は、図2おいては、PPLN(周期分極反転ニオブ酸リチウム)であるが、これに限らず、例えば、PPLT(リチウムタンタレート)またはPPKTPでもよい。
The
光路OP1を進行する第二パルスP2aが伝播する分極反転部144は、所定の間隔D1をあけて配置されている。光路OP2を進行する第二パルスP2aが伝播する分極反転部144は、所定の間隔D2をあけて配置されている。所定の間隔は進行光ごとに異なる。すなわち、所定の間隔D1と、所定の間隔D2とは異なる。
The
LN結晶基板142には、分極反転部144が形成されている。LN結晶基板142は、ただ一つであり、分極反転部144の全てが形成されている。なお、第一の実施形態においては、LN結晶基板142は、LN結晶基板でなくとも、非線形光学結晶基板であればよい。他の実施形態においても同様に、LN結晶基板にかえて、非線形光学結晶基板を使用できる。
A
光路OP1を進行する第二パルスP2aが伝播する分極反転部144の図心144cは、LN結晶基板142のx軸に平行な直線上に配置されている。光路OP2を進行する第二パルスP2aが伝播する分極反転部144の図心144cも、LN結晶基板142のx軸に平行な直線上に配置されている。なお、分極反転部144の図心144cは、分極反転部144に均一に重力が作用しているとした場合の重心と一致する。
The center of
ミラー15は、第二パルス(波長変換後)P2bのうち、光路OP2を進行したものを受け、ダイクロイックミラー16に向けて反射する。
The
ダイクロイックミラー(合波器)(DCM)16は、波長変化部14の出力する第二パルス(波長変換後)P2bのうち、光路OP1を進行したものを、波長変化部14から受ける。ダイクロイックミラー16は、さらに、波長変化部14の出力する第二パルス(波長変換後)P2bのうち、光路OP2を進行したものを、ミラー15から受ける。さらに、ダイクロイックミラー16は、波長変化部14の出力する第二パルス(波長変換後)P2bのうち、光路OP1を進行したものと、光路OP2を進行したものとを合波し、所定の周波数(2kHz)を有する第三パルス(フィルタリング前)P3aを出力する。
The dichroic mirror (combiner) (DCM) 16 receives from the
ただし、ダイクロイックミラー16の出力には、第三パルス(フィルタリング前)P3aの他にも、励起レーザ10の出力する波長W1[nm]のレーザ光(ポンプ光)と、波長変化部14によって生じる赤外域のアイドラ光とが混入している。なお、レーザ光(ポンプ光)を波長変化部14に与えると、光パラメトリック発生により、シグナル光と上述のアイドラ光とが生じる。シグナル光が、波長変化部14の出力(第二パルス(波長変換後)P2b)である(他の実施形態の波長変化部においても同様)。
However, in addition to the third pulse (before filtering) P3a, the output of the
フィルタ(F)17は、第三パルス(フィルタリング前)P3aから、ポンプ光およびアイドラ光を除去し、第三パルス(フィルタリング後)P3bを出力する。 The filter (F) 17 removes the pump light and the idler light from the third pulse (before filtering) P3a, and outputs the third pulse (after filtering) P3b.
光ファイバ(MMF)18は、ダイクロイックミラー16の出力する第三パルスP3aを、フィルタ17を介して、その一端で受け、他端から出力する。
The optical fiber (MMF) 18 receives the third pulse P3a output from the
次に、第一の実施形態の動作を説明する。 Next, the operation of the first embodiment will be described.
まず、励起レーザ10が、所定の波長W1[nm]のレーザ光を、所定の周波数(例えば、2kHz)の第一パルスP1(図3参照)として出力する。第一パルスP1は、光減衰器11により減衰されてから、音響光学変調器12に与えられる。タイミング制御回路19が、音響光学変調器12の出力タイミング(図3参照)を制御する。
First, the
音響光学変調器12が、第一パルスP1の奇数番目(1、3、5、…番目)のパルスを受けた時点では、音響光学変調器12に音響波を与えない。これにより、第一パルスP1の奇数番目のパルスは、そのまま、まっすぐ音響光学変調器12を透過する(光路OP1)。よって、光路OP1を進行する進行光は、所定の周波数(例えば、2kHz)を複数の光路の個数(2個)で割った値の周波数(1kHz)を有する第二パルス(波長変換前)P2aとなる。
When the acousto-
音響光学変調器12が、第一パルスP1の偶数番目(2、4、6、…番目)のパルスを受けた時点では、音響光学変調器12に音響波(角周波数ω2)を与える。これにより、第二パルスP1の偶数番目のパルスは、ある程度、回折しながら音響光学変調器12を透過する(光路OP2)。よって、光路OP2を進行する進行光は、所定の周波数(例えば、2kHz)を複数の光路の個数(2個)で割った値の周波数(1kHz)を有する第二パルス(波長変換前)P2aとなる。
When the acousto-
しかも、光路OP1を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a)の位相と、光路OP2を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a)の位相とは180度異なる。 Moreover, the phase of the traveling light (second pulse (before wavelength conversion) P2a) traveling in the optical path OP1 and the phase of the traveling light (second pulse (before wavelength conversion) P2a) traveling in the optical path OP2 are 180 degrees different.
光路OP1を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a:波長W1[nm])は、波長変化部14において所定の間隔D1をあけて配置されている分極反転部144を伝播し、波長がW2[nm]に変換され、第二パルス(波長変換後)P2bとなり、ダイクロイックミラー16に与えられる。
The traveling light traveling through the optical path OP1 (second pulse (before wavelength conversion) P2a: wavelength W1 [nm]) propagates in the
光路OP2を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a:波長W1[nm])は、波長変化部14において所定の間隔D2をあけて配置されている分極反転部144を伝播し、波長がW3[nm]に変換され、第二パルス(波長変換後)P2bとなり、ミラー15により反射されてから、ダイクロイックミラー16に与えられる。
The traveling light traveling through the optical path OP2 (second pulse (before wavelength conversion) P2a: wavelength W1 [nm]) propagates in the
波長変化部14の出力する第二パルス(波長変換後)P2bのうち、波長W2[nm]のものと、波長W3[nm]のものとがダイクロイックミラー16により合波され、所定の周波数(2kHz)を有する第三パルス(フィルタリング前)P3aとなる。
Of the second pulse (after wavelength conversion) P2b output by the
第三パルス(フィルタリング前)P3aは、フィルタ17により、ポンプ光およびアイドラ光が除去され、第三パルス(フィルタリング後)P3bとなる。第三パルス(フィルタリング後)P3bは、光ファイバ18の一端に与えられ、他端から出力される。
The third pulse (before filtering) P3a becomes the third pulse (after filtering) P3b after the pump light and idler light are removed by the
第一の実施形態によれば、第三パルス(フィルタリング後)P3bを、光ファイバ18から出力することができる。第三パルス(フィルタリング後)P3bは、波長W2[nm]のパルス光が照射されてから、すぐに(例えば、500マイクロ秒)別の波長W3[nm]のパルス光を照射されるものである。すなわち、第一の実施形態によれば、ある波長のパルス光を照射してから、すぐに別の波長のパルス光を照射することができる。
According to the first embodiment, the third pulse (after filtering) P3b can be output from the
なお、第一の実施形態においては、分極反転部144の図心144cが、LN結晶基板142のx軸に平行な直線上に配置されているが(図2参照)、分極反転部144の図心144cの配置については、以下のような変形例が考えられる。
In the first embodiment, the center of
図4は、第一の実施形態の変形例にかかる波長変化部14の平面図である。なお、図4においては、図示の便宜上、図1とは異なり、図2と同様に、LN結晶基板142のx軸方向を紙面の横方向とを平行に図示している。
FIG. 4 is a plan view of the
図4を参照して、第一の実施形態の変形例にかかる波長変化部14においては、進行光(光路OP1を進行する第二パルスP2a)が伝播する分極反転部144が、所定の間隔D1をあけて配置されおり、その図心144cが進行光(光路OP1を進行する第二パルスP2a)の進行方向に平行な直線上(例えば、進行方向上)に配置されている。また、進行光(光路OP2を進行する第二パルスP2a)が伝播する分極反転部144が、所定の間隔D2をあけて配置されおり、その図心144cが進行光(光路OP2を進行する第二パルスP2a)の進行方向に平行な直線上(例えば、進行方向上)に配置されている。
With reference to FIG. 4, in the
上記のような第一の実施形態の変形例によれば、分極反転部144の縦の長さ(Y軸方向の長さ)を、第一の実施形態の場合に比べて、短くすることができる。
According to the modification of the first embodiment as described above, the vertical length (length in the Y-axis direction) of the
また、第一の実施形態においては、波長変化部14に分極反転部144を設けることとされているが(図2および図4参照)、分極反転部144を設けないで、進行光が伝播する非線形光学結晶を有する変形例も考えられる。例えば、波長変化部14を、BPM(複屈折位相整合)によるOPO(光パラメトリック発振)、SHG(第2高調波発生)またはTHG(第3高調波発生)などとすることができる。
Further, in the first embodiment, the
第二の実施形態
第二の実施形態にかかるレーザ光出力装置1は、LN結晶基板が、伝播する進行光ごとに設けられている点が、LN結晶基板142が一つしかない第一の実施形態にかかるレーザ光出力装置1と異なる。
Second Embodiment In the laser
図5は、第二の実施形態にかかるレーザ光出力装置1の構成を示す図である。第二の実施形態にかかるレーザ光出力装置1は、励起レーザ(パルスレーザ出力部)10、光減衰器(ATT)11、音響光学変調器(光路決定部)(AOM)12、ロンボイドプリズム13、波長変化部(PPLN)14a、14b、ミラー15、ダイクロイックミラー(合波器)(DCM)16、フィルタ(F)17、光ファイバ(MMF)18、タイミング制御回路(タイミング制御部)19を備える。以下、第一の実施形態と同様な部分は同一の符号を付して説明を省略する。
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the laser
励起レーザ(パルスレーザ出力部)10、光減衰器(ATT)11、音響光学変調器(光路決定部)(AOM)12、ミラー15、ダイクロイックミラー(合波器)(DCM)16、フィルタ(F)17、光ファイバ(MMF)18、タイミング制御回路(タイミング制御部)19は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。
Excitation laser (pulse laser output unit) 10, optical attenuator (ATT) 11, acousto-optic modulator (optical path determination unit) (AOM) 12,
ロンボイドプリズム13は、第二パルス(波長変換前)P2aのうち、光路OP2を進行したものを受け、光路を平行に、かつ光路OP1から離れるように変更する。
The
波長変化部(PPLN)14aは、第二パルスP2aのうち光路OP1を進行したもの(波長W1[nm])を音響光学変調器12から受けて、第二パルスP2b(波長W2[nm])に変換する。波長変化部14aの構成は、図2または図4のうち、所定の間隔D1をあけて配置されている分極反転部144と、それが形成されているLN結晶基板142とに相当する。
The wavelength change unit (PPLN) 14a receives the second pulse P2a that has advanced the optical path OP1 (wavelength W1 [nm]) from the acousto-
波長変化部(PPLN)14bは、第二パルスP2aのうち光路OP2を進行したもの(波長W1[nm])をロンボイドプリズム13から受けて、第二パルスP2b(波長W3[nm])に変換する。波長変化部14bの構成は、図2または図4のうち、所定の間隔D2をあけて配置されている分極反転部144と、それが形成されているLN結晶基板142とに相当する。
The wavelength change unit (PPLN) 14b receives the second pulse P2a that has advanced the optical path OP2 (wavelength W1 [nm]) from the
なお、波長変化部14aの有するLN結晶基板と、波長変化部14bの有するLN結晶基板とは別のものである。すなわち、波長変化部14aの有するLN結晶基板と、波長変化部14bの有するLN結晶基板とは、伝播する進行光(光路OP1を進行したものと、光路OP2を進行したもの)ごとに設けられている。
The LN crystal substrate included in the
第二の実施形態の動作は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。 The operation of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
第二の実施形態によれば、LN結晶基板が、伝播する進行光(光路OP1を進行したものと、光路OP2を進行したもの)ごとに設けられているので、所定の間隔D1およびD2に応じた分極反転部144の製造条件を設定でき、波長変化部14a、14bの製造が容易となる。
According to the second embodiment, since the LN crystal substrate is provided for each propagating traveling light (one traveling in the optical path OP1 and one traveling in the optical path OP2), the LN crystal substrate is provided according to predetermined intervals D1 and D2. The manufacturing conditions of the
第三の実施形態
第三の実施形態にかかるレーザ光出力装置1は、音響光学変調器(AOM)(光路決定部)12に変えて、音響光学偏向器(AOD)(光路決定部)120を用いる点が第一の実施形態にかかるレーザ光出力装置1と異なる。
Third Embodiment In the laser
図6は、第三の実施形態にかかるレーザ光出力装置1の構成を示す図である。図7は、第三の実施形態にかかる第一パルスP1、第二パルス(波長変換前)P2a、第二パルス(波長変換後)P2b、第三パルス(フィルタリング後)P3bのタイミングチャートである。なお、図7においては、波長に応じて、パルスを示す線の太さおよび線の種類(実線、破線または一点鎖線)を変えて図示している。
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the laser
第三の実施形態にかかるレーザ光出力装置1は、励起レーザ(パルスレーザ出力部)10、光減衰器(ATT)11、音響光学偏向器(AOD)(光路決定部)120、波長変化部(PPLN)14、ミラー154、ダイクロイックミラー(合波器)(DCM)162、164、フィルタ(F)17、光ファイバ(MMF)18、タイミング制御回路(タイミング制御部)19を備える。以下、第一の実施形態と同様な部分は同一の符号を付して説明を省略する。
The laser
励起レーザ(パルスレーザ出力部)10、光減衰器(ATT)11、フィルタ(F)17、光ファイバ(MMF)18、タイミング制御回路(タイミング制御部)19は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。ただし、タイミング制御回路19は、音響光学偏向器120の出力タイミング(図7参照)を制御する。
The excitation laser (pulse laser output unit) 10, the optical attenuator (ATT) 11, the filter (F) 17, the optical fiber (MMF) 18, and the timing control circuit (timing control unit) 19 are the same as those in the first embodiment. Yes, the description is omitted. However, the
音響光学偏向器(AOD)(光路決定部)120は、第一パルスP1を受け、第一パルスP1の一つずつについて複数の光路OP1、OP2、OP3のいずれか一つに光路を決定して出力する。 The acoustic-optical deflector (AOD) (optical path determination unit) 120 receives the first pulse P1 and determines the optical path in any one of a plurality of optical paths OP1, OP2, and OP3 for each of the first pulse P1. Output.
例えば、図6および図7を参照して、音響光学偏向器120が第一パルスP1の1+3N番目(1、4、7、…番目)(ただし、Nは0以上の整数)のパルスを受けた時点では、音響光学偏向器120に音響波を与えない。すると、第一パルスP1の1+3N番目のパルスは、そのまま、まっすぐ音響光学偏向器120を透過する(光路OP1)。
For example, with reference to FIGS. 6 and 7, the acoustic-
また、音響光学偏向器120が第一パルスP1の2+3N番目(2、5、8、…番目)のパルスを受けた時点では、音響光学偏向器120に音響波(角周波数ω2)を与える。すると、第一パルスP1の2+3N番目のパルスは、ある程度、回折しながら音響光学偏向器120を透過する(光路OP2)。
Further, when the acoustic-
また、音響光学偏向器120が第一パルスP1の3+3N番目(3、6、9、…番目)のパルスを受けた時点では、音響光学偏向器120に音響波(角周波数ω3)(ただし、ω3はω2と異なる)を与える。すると、第一パルスP1の3+3N番目のパルスは、ある程度、回折しながら音響光学偏向器120を透過する(光路OP3)。ただし、光路OP3が光路OP1となす角度(ただし、90度未満)が、光路OP2が光路OP1となす角度(ただし、90度未満)よりも大きい。
Further, when the acoustic-
なお、音響光学偏向器120が第一パルスP1の1+3N番目のパルスを受けた時点で、音響光学偏向器120に音響波(角周波数ω1)(ただし、ω1は、ω2ともω3とも異なる)に与えてもよい。
When the acoustic
これにより、音響光学偏向器120は、複数の光路OP1、OP2、OP3の各々から、所定の周波数(例えば、2kHz)を複数の光路の個数(3個)で割った値の周波数(2/3kHz)を有し、かつそれぞれ位相が120度異なるパルスである第二パルス(波長変換前)P2aを出力する。
As a result, the acoustic-
波長変化部(PPLN)14は、複数の光路OP1、OP2、OP3の各々を進行した進行光(である第二パルスP2a)を受け、それぞれ異なった波長に変化させて出力する。波長変化部14の出力が、第二パルス(波長変換後)P2bである。
The wavelength change unit (PPLN) 14 receives the traveling light (the second pulse P2a) that has traveled through each of the plurality of optical paths OP1, OP2, and OP3, changes the wavelengths to different wavelengths, and outputs the light. The output of the
図7を参照して、波長変化部14は、第二パルスP2aのうち光路OP1を進行したもの(波長W1[nm])を受けて、第二パルスP2b(波長W2[nm])に変換する。また、波長変化部14は、第二パルスP2aのうち光路OP2を進行したもの(波長W1[nm])を受けて、第二パルスP2b(波長W3[nm])に変換する。さらに、波長変化部14は、第二パルスP2aのうち光路OP3を進行したもの(波長W1[nm])を受けて、第二パルスP2b(波長W4[nm])に変換する。
With reference to FIG. 7, the
波長変化部14の構成は、第一の実施形態およびその変形例と同様である(図2および図4参照)。ただし、さらに、第二パルスP2aのうち光路OP3を進行したものが伝播する分極反転部144が、所定の間隔D3をあけて配置される(ただし、D3はD1ともD2とも異なる)。
The configuration of the
ミラー154は、第二パルス(波長変換後)P2bのうち、光路OP3を進行したものを受け、ダイクロイックミラー162に向けて反射する。
The
ダイクロイックミラー(合波器)(DCM)162は、第二パルス(波長変換後)P2bのうち、光路OP2を進行したものと、ミラー154からの反射光(第二パルス(波長変換後)P2bのうち、光路OP3を進行したもの)とを合波し、ダイクロイックミラー164に向けて反射する。
The dichroic mirror (combiner) (DCM) 162 is the second pulse (after wavelength conversion) P2b that has traveled through the optical path OP2 and the reflected light from the mirror 154 (second pulse (after wavelength conversion) P2b). Of these, the one that has advanced in the optical path OP3) is combined and reflected toward the
ダイクロイックミラー(合波器)(DCM)164は、第二パルス(波長変換後)P2bのうち、光路OP1を進行したものと、ダイクロイックミラー162からの光(第二パルス(波長変換後)P2bのうち、光路OP2を進行したものと、光路OP3を進行したものとを合波したもの)とを合波し、所定の周波数(2kHz)を有する第三パルス(フィルタリング前)P3aを出力する。 The dichroic mirror (combiner) (DCM) 164 is the second pulse (after wavelength conversion) P2b that has traveled through the optical path OP1 and the light from the dichroic mirror 162 (second pulse (after wavelength conversion) P2b). Of these, the one that has traveled through the optical path OP2 and the one that has traveled through the optical path OP3 are combined), and the third pulse (before filtering) P3a having a predetermined frequency (2 kHz) is output.
次に、第三の実施形態の動作を説明する。 Next, the operation of the third embodiment will be described.
まず、励起レーザ10が、所定の波長W1[nm]のレーザ光を、所定の周波数(例えば、2kHz)の第一パルスP1(図7参照)として出力する。第一パルスP1は、光減衰器11により減衰されてから、音響光学偏向器120に与えられる。タイミング制御回路19が、音響光学偏向器120の出力タイミング(図7参照)を制御する。
First, the
音響光学偏向器120が、第一パルスP1の1+3N番目(1、4、7、…番目)のパルスを受けた時点では、音響光学偏向器120に音響波を与えない。これにより、第一パルスP1の1+3N番目のパルスは、そのまま、まっすぐ音響光学偏向器120を透過する(光路OP1)。よって、光路OP1を進行する進行光は、所定の周波数(例えば、2kHz)を複数の光路の個数(3個)で割った値の周波数(2/3kHz)を有する第二パルス(波長変換前)P2aとなる。
When the acoustic-
音響光学偏向器120が、第一パルスP1の2+3N番目(2、5、8、…番目)のパルスを受けた時点では、音響光学偏向器120に音響波(角周波数ω2)を与える。これにより、第二パルスP1の2+3N番目のパルスは、ある程度、回折しながら音響光学偏向器120を透過する(光路OP2)。よって、光路OP2を進行する進行光は、所定の周波数(例えば、2kHz)を複数の光路の個数(3個)で割った値の周波数(2/3kHz)を有する第二パルス(波長変換前)P2aとなる。
When the acoustic-
音響光学偏向器120が、第一パルスP1の3+3N番目(3、6、9、…番目)のパルスを受けた時点では、音響光学偏向器120に音響波(角周波数ω3)を与える。これにより、第二パルスP1の3+3N番目のパルスは、ある程度、回折しながら音響光学偏向器120を透過する(光路OP3)。よって、光路OP3を進行する進行光は、所定の周波数(例えば、2kHz)を複数の光路の個数(3個)で割った値の周波数(2/3kHz)を有する第二パルス(波長変換前)P2aとなる。
When the acoustic-
しかも、光路OP1を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a)の位相と、光路OP2を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a)の位相とは120度異なる。光路OP2を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a)の位相と、光路OP3を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a)の位相とは120度異なる。光路OP1を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a)の位相と、光路OP3を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a)の位相とは240度異なる。 Moreover, the phase of the traveling light (second pulse (before wavelength conversion) P2a) traveling in the optical path OP1 and the phase of the traveling light (second pulse (before wavelength conversion) P2a) traveling in the optical path OP2 are different by 120 degrees. The phase of the traveling light (second pulse (before wavelength conversion) P2a) traveling in the optical path OP2 and the phase of the traveling light (second pulse (before wavelength conversion) P2a) traveling in the optical path OP3 are different by 120 degrees. The phase of the traveling light (second pulse (before wavelength conversion) P2a) traveling in the optical path OP1 and the phase of the traveling light (second pulse (before wavelength conversion) P2a) traveling in the optical path OP3 are different by 240 degrees.
光路OP1を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a:波長W1[nm])は、波長変化部14において所定の間隔D1をあけて配置されている分極反転部144を伝播し、波長がW2[nm]に変換され、第二パルス(波長変換後)P2bとなり、ダイクロイックミラー164に与えられる。
The traveling light traveling through the optical path OP1 (second pulse (before wavelength conversion) P2a: wavelength W1 [nm]) propagates in the
光路OP2を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a:波長W1[nm])は、波長変化部14において所定の間隔D2をあけて配置されている分極反転部144を伝播し、波長がW3[nm]に変換され、第二パルス(波長変換後)P2bとなり、ダイクロイックミラー162により反射されてから、ダイクロイックミラー164に与えられる。
The traveling light traveling through the optical path OP2 (second pulse (before wavelength conversion) P2a: wavelength W1 [nm]) propagates in the
光路OP3を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a:波長W1[nm])は、波長変化部14において所定の間隔D2をあけて配置されている分極反転部144を伝播し、波長がW4[nm]に変換され、第二パルス(波長変換後)P2bとなり、ミラー154により反射されてから、ダイクロイックミラー162を介して、ダイクロイックミラー164に与えられる。
The traveling light traveling through the optical path OP3 (second pulse (before wavelength conversion) P2a: wavelength W1 [nm]) propagates in the
波長変化部14の出力する第二パルス(波長変換後)P2bのうち、波長W2[nm]のものと、波長W3[nm]のものと、波長W4[nm]のものとがダイクロイックミラー164により合波され、所定の周波数(2kHz)を有する第三パルス(フィルタリング前)P3aとなる。
Of the second pulse (after wavelength conversion) P2b output by the
第三パルス(フィルタリング前)P3aは、フィルタ17により、ポンプ光およびアイドラ光が除去され、第三パルス(フィルタリング後)P3bとなる。第三パルス(フィルタリング後)P3bは、光ファイバ18の一端に与えられ、他端から出力される。
The third pulse (before filtering) P3a becomes the third pulse (after filtering) P3b after the pump light and idler light are removed by the
第三の実施形態によれば、音響光学変調器12にかえて、音響光学偏向器120を用いたため、複数の光路を3個(光路OP1、OP2、OP3)に増やすことができる。これにより、第三パルス(フィルタリング後)P3bは、波長W2[nm]のパルス光が照射されてから、すぐに(例えば、500マイクロ秒)別の波長W3[nm]のパルス光を照射される。しかも、波長W3[nm]のパルス光が照射されてから、すぐに(例えば、500マイクロ秒)さらに別の波長W4[nm]のパルス光を照射される。すなわち、第三の実施形態によれば、ある波長のパルス光を照射してから、すぐに別の波長のパルス光を照射し、すぐにさらに別の波長のパルス光を照射することができる。このように、第三の実施形態によれば、3種類の波長のパルス光を照射することが可能となる。
According to the third embodiment, since the acousto-
なお、第三の実施形態においては、複数の光路を3個と説明したが、4個以上にしてもかまわない。これにより、4種類以上の波長のパルス光を照射することが可能となる。 In the third embodiment, the plurality of optical paths is described as three, but four or more may be used. This makes it possible to irradiate pulsed light having four or more wavelengths.
また、第三の実施形態においては、第一の実施形態と同じく、LN結晶基板142は、ただ一つであり、分極反転部144の全てが形成されている。しかし、第二の実施形態のように、LN結晶基板を、伝播する進行光(光路OP1を進行したものと、光路OP2を進行したものと、光路OP3を進行したもの)ごとに設けてもよい。
Further, in the third embodiment, as in the first embodiment, there is only one
第四の実施形態
第四の実施形態にかかるレーザ光出力装置1は、音響光学偏向器(AOD)(光路決定部)120に替えて、光路決定部(第一音響光学変調器(AOM)12aおよび第二音響光学変調器(AOM)12b)を用いる点が第三の実施形態にかかるレーザ光出力装置1と主に異なる。
Fourth Embodiment The laser
図8は、第四の実施形態にかかるレーザ光出力装置1の構成を示す図である。図9は、第四の実施形態にかかるレーザ光出力装置1における光路決定部(第一音響光学変調器(AOM)12aおよび第二音響光学変調器(AOM)12b)の近傍の拡大図である。
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the laser
第四の実施形態にかかるレーザ光出力装置1は、励起レーザ(パルスレーザ出力部)10、光減衰器(ATT)11a、11b、11c、第一音響光学変調器(AOM)12a、第二音響光学変調器(AOM)12b、ロンボイドプリズム13a、13b、波長変化部(PPLN)14a、14b、14c、ミラー154、ダイクロイックミラー(合波器)(DCM)162、164、フィルタ(F)172、174、176、光ファイバ(MMF)18、タイミング制御回路(タイミング制御部)19、レンズ(L)192を備える。以下、第三の実施形態と同様な部分は同一の符号を付して説明を省略する。
The laser
励起レーザ(パルスレーザ出力部)10、ミラー154、ダイクロイックミラー(合波器)(DCM)162、164、光ファイバ(MMF)18、タイミング制御回路(タイミング制御部)19は、第三の実施形態と同様であり、説明を省略する。ただし、光ファイバ(MMF)18は、ダイクロイックミラー164の出力する第三パルスP3を、レンズ(L)192を介して、その一端で受け、他端から出力する。また、タイミング制御回路19は、光路決定部(第一音響光学変調器(AOM)12aおよび第二音響光学変調器(AOM)12b)の出力タイミング(図7のP2aを参照)を制御する。
The third embodiment includes an excitation laser (pulse laser output unit) 10, a
光路決定部は、第一音響光学変調器(AOM)12aおよび第二音響光学変調器(AOM)12bを有する。第一音響光学変調器(AOM)12aおよび第二音響光学変調器(AOM)12bの平面形状は、双方ともに、長方形である。 The optical path determination unit includes a first acousto-optic modulator (AOM) 12a and a second acousto-optic modulator (AOM) 12b. The planar shapes of the first acousto-optic modulator (AOM) 12a and the second acousto-optic modulator (AOM) 12b are both rectangular.
第一音響光学変調器(AOM)12aの長い方の辺は、第一パルスP1を受ける。第一音響光学変調器(AOM)12aの短い方の辺は、光路OP2に対し、左回りにθB(ブラッグ角)だけ傾いている。 The longer side of the first acousto-optic modulator (AOM) 12a receives the first pulse P1. The shorter side of the first acousto-optic modulator (AOM) 12a is tilted counterclockwise by θB (Bragg angle) with respect to the optical path OP2.
第二音響光学変調器(AOM)12bの長い方の辺は、第一音響光学変調器12aの出力を受ける。第二音響光学変調器(AOM)12bの短い方の辺は、光路OP2に対し、右回りにθB(ブラッグ角)だけ傾いている。
The longer side of the second acousto-optic modulator (AOM) 12b receives the output of the first acousto-
第一音響光学変調器(AOM)12aは、第一パルスP1を受け、第一パルスP1の一つずつについて複数の光路OP1、OP2のいずれか一つに光路を決定して出力する。第四の実施形態においては、第一音響光学変調器(AOM)12aは、第一パルスP1の一つずつを、回折(光路OP1)または直進(光路OP2)させて出力する。 The first acousto-optic modulator (AOM) 12a receives the first pulse P1 and determines and outputs an optical path to one of a plurality of optical paths OP1 and OP2 for each of the first pulses P1. In the fourth embodiment, the first acousto-optic modulator (AOM) 12a outputs each of the first pulses P1 by diffracting (optical path OP1) or going straight (optical path OP2).
第二音響光学変調器(AOM)12bは、第一音響光学変調器12aの出力を受け、第一音響光学変調器12aの出力のパルス一つずつについて一つ以上の光路OP1、OP2、OP3のいずれか一つに光路を決定して出力する。第四の実施形態においては、第二音響光学変調器(AOM)12bは、第一パルスが直進(光路OP2)したものを受けて回折(光路OP3)または直進(光路OP2)させて出力し、第一パルスが回折(光路OP1)したものを受けて直進(光路OP1)させて出力する。
The second acousto-optic modulator (AOM) 12b receives the output of the first acousto-
なお、第四の実施形態にかかる第一パルスP1、第二パルス(波長変換前)P2a、第二パルス(波長変換後)P2b、第三パルスP3(光ファイバ(MMF)18への入力)のタイミングチャートは、図7と同様である(ただし、図7のP3bはP3に読み替えるものとする)。 The first pulse P1, the second pulse (before wavelength conversion) P2a, the second pulse (after wavelength conversion) P2b, and the third pulse P3 (input to the optical fiber (MMF) 18) according to the fourth embodiment. The timing chart is the same as in FIG. 7 (however, P3b in FIG. 7 shall be read as P3).
例えば、図9および図7を参照して、光路決定部が第一パルスP1の1+3N番目(1、4、7、…番目)(ただし、Nは0以上の整数)のパルスを受けた時点では、第一音響光学変調器(AOM)12aに音響波を与え、第二音響光学変調器(AOM)12bには音響波を与えない。すると、第一パルスP1の1+3N番目のパルスは、光路OP1(図9参照)を進行する。 For example, referring to FIGS. 9 and 7, when the optical path determination unit receives the 1 + 3Nth (1, 4, 7, ...) (where N is an integer of 0 or more) pulse of the first pulse P1. , The first acousto-optic modulator (AOM) 12a is given an acoustic wave, and the second acousto-optic modulator (AOM) 12b is not given an acoustic wave. Then, the 1 + 3Nth pulse of the first pulse P1 advances in the optical path OP1 (see FIG. 9).
また、光路決定部が第一パルスP1の2+3N番目(2、5、8、…番目)のパルスを受けた時点では、第一音響光学変調器(AOM)12aにも、第二音響光学変調器(AOM)12bにも音響波を与えない。すると、第一パルスP1の2+3N番目のパルスは、光路OP2(図9参照)を進行する。 Further, when the optical path determination unit receives the 2 + 3Nth (2nd, 5th, 8th, ...) Pulse of the first pulse P1, the first acousto-optic modulator (AOM) 12a also has the second acousto-optic modulator. No acoustic wave is given to (AOM) 12b either. Then, the 2 + 3Nth pulse of the first pulse P1 advances in the optical path OP2 (see FIG. 9).
また、光路決定部が第一パルスP1の3+3N番目(3、6、9、…番目)のパルスを受けた時点では、第一音響光学変調器(AOM)12aには音響波を与えず、第二音響光学変調器(AOM)12bには音響波を与える。すると、第一パルスP1の3+3N番目のパルスは、光路OP3(図9参照)を進行する。 Further, when the optical path determining unit receives the 3 + 3Nth (3rd, 6th, 9th, ...) Pulse of the first pulse P1, no acoustic wave is applied to the first acousto-optic modulator (AOM) 12a, and the first pulse is not applied. An acoustic wave is applied to the acousto-optic modulator (AOM) 12b. Then, the 3 + 3Nth pulse of the first pulse P1 advances in the optical path OP3 (see FIG. 9).
これにより、光路決定部は、複数の光路OP1、OP2、OP3の各々から、所定の周波数(例えば、2kHz)を複数の光路の個数(3個)で割った値の周波数(2/3kHz)を有し、かつそれぞれ位相が120度異なるパルスである第二パルス(波長変換前)P2aを出力する。 As a result, the optical path determination unit obtains a frequency (2/3 kHz) obtained by dividing a predetermined frequency (for example, 2 kHz) by the number of a plurality of optical paths (3) from each of the plurality of optical paths OP1, OP2, OP3. It outputs the second pulse (before wavelength conversion) P2a, which is a pulse having 120 degrees different in phase.
ロンボイドプリズム13aは、第二パルス(波長変換前)P2aのうち、光路OP1を進行したものを受け、光路を平行に、かつ光路OP1から離れるように変更する。ロンボイドプリズム13bは、第二パルス(波長変換前)P2aのうち、光路OP3を進行したものを受け、光路を平行に、かつ光路OP3から離れるように変更する。
The
光減衰器(ATT)11a、11b、11cは、光路OP1を進行した光(ロンボイドプリズム13aの出力)、光路OP2を進行した光、光路OP3を進行した光(ロンボイドプリズム13bの出力)を減衰させて、波長変化部(PPLN)14a、14b、14cに与える。
The optical attenuators (ATT) 11a, 11b, 11c emit light traveling through the optical path OP1 (output of the
波長変化部(PPLN)14a、14bは、第二の実施形態と同様であり、説明を省略する。波長変化部(PPLN)14cは、第二パルスP2aのうち光路OP3を進行したもの(波長W1[nm])をロンボイドプリズム13bから受けて、第二パルスP2b(波長W4[nm])に変換する。波長変化部14bの構成は、図2または図4のうち、所定の間隔D2(ただし、所定の間隔D2をD3に変更する)をあけて配置されている分極反転部144と、それが形成されているLN結晶基板142とに相当する。
The wavelength changing units (PPLN) 14a and 14b are the same as those in the second embodiment, and the description thereof will be omitted. The wavelength change unit (PPLN) 14c receives the second pulse P2a traveling through the optical path OP3 (wavelength W1 [nm]) from the
なお、波長変化部14aの有するLN結晶基板と、波長変化部14bの有するLN結晶基板と、波長変化部14cの有するLN結晶基板とは別のものである。すなわち、波長変化部14aの有するLN結晶基板と、波長変化部14bの有するLN結晶基板と、波長変化部14cの有するLN結晶基板とは、伝播する進行光(光路OP1を進行したものと、光路OP2を進行したものと、光路OP3を進行したもの)ごとに設けられている。
The LN crystal substrate of the
フィルタ(F)172、174、176は、波長変化部(PPLN)14a、14b、14cの出力から、ポンプ光およびアイドラ光を除去して、ダイクロイックミラー(合波器)(DCM)164、162、ミラー154に出力する。 Filters (F) 172, 174, 176 remove pump light and idler light from the outputs of wavelength changers (PPLN) 14a, 14b, 14c to dichroic mirrors (DCM) 164, 162, Output to mirror 154.
レンズ(L)192は、ダイクロイックミラー(合波器)(DCM)164の出力を受け、光ファイバ(MMF)18に与える。 The lens (L) 192 receives the output of the dichroic mirror (combiner) (DCM) 164 and supplies it to the optical fiber (MMF) 18.
次に、第四の実施形態の動作を説明する。 Next, the operation of the fourth embodiment will be described.
まず、励起レーザ10が、所定の波長W1[nm]のレーザ光を、所定の周波数(例えば、2kHz)の第一パルスP1(図7参照)として出力する。第一パルスP1は、光路決定部の第一音響光学変調器(AOM)12aに与えられる。タイミング制御回路19が、光路決定部の出力タイミング(図7のP2a参照)を制御する。
First, the
光路決定部が第一パルスP1の1+3N番目(1、4、7、…番目)(ただし、Nは0以上の整数)のパルスを受けた時点では、第一音響光学変調器(AOM)12aに音響波を与え、第二音響光学変調器(AOM)12bには音響波を与えない。すると、第一パルスP1の1+3N番目のパルスは、光路OP1(図9参照)を進行する。よって、光路OP1を進行する進行光は、所定の周波数(例えば、2kHz)を複数の光路の個数(3個)で割った値の周波数(2/3kHz)を有する第二パルス(波長変換前)P2aとなる(図7参照)。 When the optical path determination unit receives the 1 + 3Nth (1, 4, 7, ...) pulse of the first pulse P1 (however, N is an integer of 0 or more), the first acousto-optic modulator (AOM) 12a is used. An acoustic wave is applied, and no acoustic wave is applied to the second acousto-optic modulator (AOM) 12b. Then, the 1 + 3Nth pulse of the first pulse P1 advances in the optical path OP1 (see FIG. 9). Therefore, the traveling light traveling in the optical path OP1 has a second pulse (before wavelength conversion) having a frequency (2/3 kHz) obtained by dividing a predetermined frequency (for example, 2 kHz) by the number of a plurality of optical paths (3). It becomes P2a (see FIG. 7).
光路決定部が第一パルスP1の2+3N番目(2、5、8、…番目)のパルスを受けた時点では、第一音響光学変調器(AOM)12aにも、第二音響光学変調器(AOM)12bにも音響波を与えない。すると、第一パルスP1の2+3N番目のパルスは、光路OP2(図9参照)を進行する。よって、光路OP2を進行する進行光は、所定の周波数(例えば、2kHz)を複数の光路の個数(3個)で割った値の周波数(2/3kHz)を有する第二パルス(波長変換前)P2aとなる(図7参照)。 When the optical path determination unit receives the 2 + 3Nth (2nd, 5th, 8th, ...) Pulse of the first pulse P1, the first acousto-optic modulator (AOM) 12a also has the second acousto-optic modulator (AOM). ) No acoustic wave is given to 12b either. Then, the 2 + 3Nth pulse of the first pulse P1 advances in the optical path OP2 (see FIG. 9). Therefore, the traveling light traveling in the optical path OP2 has a second pulse (before wavelength conversion) having a frequency (2/3 kHz) obtained by dividing a predetermined frequency (for example, 2 kHz) by the number of a plurality of optical paths (3). It becomes P2a (see FIG. 7).
光路決定部が第一パルスP1の3+3N番目(3、6、9、…番目)のパルスを受けた時点では、第一音響光学変調器(AOM)12aには音響波を与えず、第二音響光学変調器(AOM)12bには音響波を与える。すると、第一パルスP1の3+3N番目のパルスは、光路OP3(図9参照)を進行する。よって、光路OP3を進行する進行光は、所定の周波数(例えば、2kHz)を複数の光路の個数(3個)で割った値の周波数(2/3kHz)を有する第二パルス(波長変換前)P2aとなる(図7参照)。 When the optical path determination unit receives the 3 + 3Nth (3rd, 6th, 9th, ...) pulse of the first pulse P1, no acoustic wave is given to the first acousto-optic modulator (AOM) 12a, and the second acoustic An acoustic wave is applied to the optical modulator (AOM) 12b. Then, the 3 + 3Nth pulse of the first pulse P1 advances in the optical path OP3 (see FIG. 9). Therefore, the traveling light traveling in the optical path OP3 has a second pulse (before wavelength conversion) having a frequency (2/3 kHz) obtained by dividing a predetermined frequency (for example, 2 kHz) by the number of a plurality of optical paths (3). It becomes P2a (see FIG. 7).
しかも、光路OP1を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a)の位相と、光路OP2を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a)の位相とは120度異なる。光路OP2を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a)の位相と、光路OP3を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a)の位相とは120度異なる。光路OP1を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a)の位相と、光路OP3を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a)の位相とは240度異なる。 Moreover, the phase of the traveling light (second pulse (before wavelength conversion) P2a) traveling in the optical path OP1 and the phase of the traveling light (second pulse (before wavelength conversion) P2a) traveling in the optical path OP2 are different by 120 degrees. The phase of the traveling light (second pulse (before wavelength conversion) P2a) traveling in the optical path OP2 and the phase of the traveling light (second pulse (before wavelength conversion) P2a) traveling in the optical path OP3 are different by 120 degrees. The phase of the traveling light (second pulse (before wavelength conversion) P2a) traveling in the optical path OP1 and the phase of the traveling light (second pulse (before wavelength conversion) P2a) traveling in the optical path OP3 are different by 240 degrees.
光路OP1を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a:波長W1[nm])は、ロンボイドプリズム13aにより光路が変化させられ、光減衰器(ATT)11aにより減衰されて、波長変化部(PPLN)14aに与えられる。さらに、波長変化部(PPLN)14aに与えられた光は、波長変化部14aにおいて所定の間隔D1をあけて配置されている分極反転部144を伝播し、波長がW2[nm]に変換され、第二パルス(波長変換後)P2bとなり、フィルタ(F)172によりポンプ光およびアイドラ光が除去されてから、ダイクロイックミラー164に与えられる。
The traveling light traveling through the optical path OP1 (second pulse (before wavelength conversion) P2a: wavelength W1 [nm]) has its optical path changed by the
光路OP2を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a:波長W1[nm])は、光減衰器(ATT)11bにより減衰されて、波長変化部(PPLN)14bに与えられる。さらに、波長変化部(PPLN)14bに与えられた光は、波長変化部14bにおいて所定の間隔D2をあけて配置されている分極反転部144を伝播し、波長がW3[nm]に変換され、第二パルス(波長変換後)P2bとなり、フィルタ(F)174によりポンプ光およびアイドラ光が除去され、ダイクロイックミラー162により反射されてから、ダイクロイックミラー164に与えられる。
The traveling light traveling through the optical path OP2 (second pulse (before wavelength conversion) P2a: wavelength W1 [nm]) is attenuated by the optical attenuator (ATT) 11b and given to the wavelength change unit (PPLN) 14b. Further, the light given to the wavelength changing part (PPLN) 14b propagates through the
光路OP3を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a:波長W1[nm])は、ロンボイドプリズム13bにより光路が変化させられ、光減衰器(ATT)11cにより減衰されて、波長変化部(PPLN)14cに与えられる。さらに、波長変化部(PPLN)14cに与えられた光は、波長変化部14aにおいて所定の間隔D3をあけて配置されている分極反転部144を伝播し、波長がW4[nm]に変換され、第二パルス(波長変換後)P2bとなり、フィルタ(F)176によりポンプ光およびアイドラ光が除去され、ミラー154により反射されてから、ダイクロイックミラー162を介して、ダイクロイックミラー164に与えられる。
The traveling light traveling through the optical path OP3 (second pulse (before wavelength conversion) P2a: wavelength W1 [nm]) has its optical path changed by the
波長変化部14a、14b、14cの出力する第二パルス(波長変換後)P2bのうち、波長W2[nm]のものと、波長W3[nm]のものと、波長W4[nm]のものとがダイクロイックミラー164により合波され、所定の周波数(2kHz)を有する第三パルスP3となる。
Of the second pulses (after wavelength conversion) P2b output by the
第三パルスP3は、レンズ(L)192を透過して、光ファイバ(MMF)18に与えられる。 The third pulse P3 is transmitted to the optical fiber (MMF) 18 through the lens (L) 192.
第四の実施形態によれば、第三の実施形態における音響光学偏向器120にかえて、音響光学変調器を2個(第一音響光学変調器(AOM)12aおよび第二音響光学変調器(AOM)12b)用いることで、第三の実施形態と同様に3種類の波長のパルス光を照射することが可能となる。なお、音響光学偏向器よりも音響光学変調器(2個)の方が、レーザ光出力装置1への実装が容易で、低コストといった利点がある。
According to the fourth embodiment, instead of the acousto-
また、第四の実施形態においては、第三の実施形態と同じく、LN結晶基板142は、ただ一つであり、分極反転部144の全てが形成されているようにしてもよい。
Further, in the fourth embodiment, as in the third embodiment, there is only one
なお、第四の実施形態においては、光路決定部(第一音響光学変調器(AOM)12aおよび第二音響光学変調器(AOM)12b)の動作について、以下のような変形例が考えられる。 In the fourth embodiment, the following modifications can be considered for the operation of the optical path determination unit (first acousto-optic modulator (AOM) 12a and second acousto-optic modulator (AOM) 12b).
図12は、第四の実施形態の変形例にかかるレーザ光出力装置1における光路決定部(第一音響光学変調器(AOM)12aおよび第二音響光学変調器(AOM)12b)の近傍の拡大図である。
FIG. 12 shows an enlargement of the vicinity of the optical path determination unit (first acousto-optic modulator (AOM) 12a and second acousto-optic modulator (AOM) 12b) in the laser
第一音響光学変調器(AOM)12aは、第一パルスP1を受け、第一パルスP1の一つずつについて複数の光路OP1、OP2のいずれか一つに光路を決定して出力する。例えば、第一音響光学変調器(AOM)12aは、第一パルスP1の一つずつを、回折(光路OP1)または直進(光路OP2)させて出力する。ここまでは、第四の実施形態と同じである。 The first acousto-optic modulator (AOM) 12a receives the first pulse P1 and determines and outputs an optical path to one of a plurality of optical paths OP1 and OP2 for each of the first pulses P1. For example, the first acousto-optic modulator (AOM) 12a outputs each of the first pulses P1 by diffracting (optical path OP1) or going straight (optical path OP2). Up to this point, it is the same as the fourth embodiment.
ここで、第二音響光学変調器(AOM)12bは、第一音響光学変調器12aの出力を受け、第一音響光学変調器12aの出力のパルス一つずつについて一つ以上の光路OP1、OP2、OP3のいずれか一つに光路を決定して出力する。第四の実施形態の変形例においては、第二音響光学変調器(AOM)12bは、第一パルスが直進(光路OP2)したものを受けて直進させ(光路OP2)(回折させない点が第四の実施形態と異なる)、第一パルスが回折(光路OP1)したものを受けて回折(光路OP3)または直進(光路OP1)させて(回折させることがある点が第四の実施形態と異なる)出力する。
Here, the second acousto-optic modulator (AOM) 12b receives the output of the first acousto-
なお、第二音響光学変調器(AOM)12bの短い方の辺は、光路OP1に対し、左回りにθB(ブラッグ角)だけ傾いている。 The shorter side of the second acousto-optic modulator (AOM) 12b is tilted counterclockwise by θB (Bragg angle) with respect to the optical path OP1.
第五の実施形態
第五の実施形態にかかるレーザ光出力装置1は、第四の実施形態と同じく2個の音響光学変調器(第一音響光学変調器(AOM)12aおよび第二音響光学変調器(AOM)12b)を用いながら、4種類の波長のパルス光を照射する点が第四の実施形態にかかるレーザ光出力装置1と主に異なる。
Fifth Embodiment The laser
図10は、第五の実施形態にかかるレーザ光出力装置1の構成を示す図である。図11は、第五の実施形態にかかるレーザ光出力装置1における光路決定部(第一音響光学変調器(AOM)12aおよび第二音響光学変調器(AOM)12b)の近傍の拡大図である。
FIG. 10 is a diagram showing the configuration of the laser
第五の実施形態にかかるレーザ光出力装置1は、励起レーザ(パルスレーザ出力部)10、光減衰器(ATT)11a、11b、11c、11d、第一音響光学変調器(AOM)12a、第二音響光学変調器(AOM)12b、ロンボイドプリズム13c、13d、13e、13f、波長変化部(PPLN)14a、14b、14c、14d、ミラー154、ダイクロイックミラー(合波器)(DCM)161、162、164、フィルタ(F)172、174、176、178、光ファイバ(MMF)18、タイミング制御回路(タイミング制御部)19、レンズ(L)192を備える。以下、第四の実施形態と同様な部分は同一の符号を付して説明を省略する。
The laser
励起レーザ(パルスレーザ出力部)10、光減衰器(ATT)11a、11b、11c、波長変化部(PPLN)14a、14b、14c、ミラー154、ダイクロイックミラー(合波器)(DCM)162、164、フィルタ(F)172、174、176、光ファイバ(MMF)18、タイミング制御回路(タイミング制御部)19、レンズ(L)192は、第四の実施形態と同様であり、説明を省略する。
Excitation laser (pulse laser output unit) 10, optical attenuator (ATT) 11a, 11b, 11c, wavelength change unit (PPLN) 14a, 14b, 14c,
ただし、ミラー154は、第二パルス(波長変換後)P2bのうち、光路OP4を進行したものを受け、ダイクロイックミラー161に向けて反射する。ダイクロイックミラー(合波器)(DCM)162は、第二パルス(波長変換後)P2bのうち、光路OP2を進行したものと、ダイクロイックミラー161からの反射光とを合波し、ダイクロイックミラー164に向けて反射する。フィルタ(F)176は、波長変化部(PPLN)14cの出力から、ポンプ光およびアイドラ光を除去して、ダイクロイックミラー(合波器)(DCM)161に出力する。
However, the
フィルタ(F)178は、波長変化部(PPLN)14dの出力から、ポンプ光およびアイドラ光を除去して、ミラー154に出力する。
The filter (F) 178 removes the pump light and the idler light from the output of the wavelength change unit (PPLN) 14d and outputs the pump light and the idler light to the
光路決定部は、第一音響光学変調器(AOM)12aおよび第二音響光学変調器(AOM)12bを有する。第一音響光学変調器(AOM)12aおよび第二音響光学変調器(AOM)12bの平面形状は、双方ともに、長方形である。 The optical path determination unit includes a first acousto-optic modulator (AOM) 12a and a second acousto-optic modulator (AOM) 12b. The planar shapes of the first acousto-optic modulator (AOM) 12a and the second acousto-optic modulator (AOM) 12b are both rectangular.
第一音響光学変調器(AOM)12aの長い方の辺と、第二音響光学変調器(AOM)12bの長い方の辺とは、互いに平行である。なお、光路OP4は、第一音響光学変調器(AOM)12aの短い方の辺に対し、右回りにθB(ブラッグ角)だけ傾いている。第一音響光学変調器(AOM)12aの長い方の辺は第一パルスP1を受け、第二音響光学変調器(AOM)12bの長い方の辺は第一音響光学変調器12aの出力を受ける。
The long side of the first acousto-optic modulator (AOM) 12a and the long side of the second acousto-optic modulator (AOM) 12b are parallel to each other. The optical path OP4 is tilted clockwise by θB (Bragg angle) with respect to the shorter side of the first acousto-optic modulator (AOM) 12a. The longer side of the first acousto-optic modulator (AOM) 12a receives the first pulse P1, and the longer side of the second acousto-optic modulator (AOM) 12b receives the output of the first acousto-
第一音響光学変調器(AOM)12aは、第一パルスP1を受け、第一パルスP1の一つずつについて複数の光路OP1、OP4のいずれか一つに光路を決定して出力する。第五の実施形態においては、第一音響光学変調器(AOM)12aは、第一パルスP1の一つずつを、回折(光路OP1)または直進(光路OP4)させて出力する。 The first acousto-optic modulator (AOM) 12a receives the first pulse P1 and determines and outputs an optical path to one of a plurality of optical paths OP1 and OP4 for each of the first pulses P1. In the fifth embodiment, the first acousto-optic modulator (AOM) 12a outputs each of the first pulses P1 by diffracting (optical path OP1) or going straight (optical path OP4).
第二音響光学変調器(AOM)12bは、第一音響光学変調器12aの出力を受け、第一音響光学変調器12aの出力のパルス一つずつについて一つ以上の光路OP1、OP2、OP3、OP4のいずれか一つに光路を決定して出力する。第五の実施形態においては、第二音響光学変調器(AOM)12bが、第一音響光学変調器(AOM)12aの出力のパルス一つずつを、回折(光路OP2、OP3)または直進(光路OP1、OP4)させて出力する。より詳細には、第二音響光学変調器(AOM)12bは、第一パルスが直進(光路OP4)したものを受けて回折(光路OP2)または直進(光路OP4)させて出力し、第一パルスが回折(光路OP1)したものを受けて回折(光路OP3)または直進(光路OP1)させて出力する。
The second acousto-optic modulator (AOM) 12b receives the output of the first acousto-
光路決定部が第一パルスP1の1+4N番目(1、5、9、…番目)(ただし、Nは0以上の整数)のパルスを受けた時点では、第一音響光学変調器(AOM)12aに音響波を与え、第二音響光学変調器(AOM)12bには音響波を与えない。すると、第一パルスP1の1+4N番目のパルスは、光路OP1(図11参照)を進行する。 When the optical path determination unit receives the 1 + 4Nth (1, 5, 9, ...) Pulse of the first pulse P1 (where N is an integer of 0 or more), the first acousto-optic modulator (AOM) 12a is used. An acoustic wave is applied, and no acoustic wave is applied to the second acousto-optic modulator (AOM) 12b. Then, the 1 + 4Nth pulse of the first pulse P1 advances in the optical path OP1 (see FIG. 11).
また、光路決定部が第一パルスP1の2+4N番目(2、6、10、…番目)のパルスを受けた時点では、第一音響光学変調器(AOM)12aに音響波を与えず、第二音響光学変調器(AOM)12bには音響波を与える。すると、第一パルスP1の2+4N番目のパルスは、光路OP2(図11参照)を進行する。 Further, when the optical path determination unit receives the 2 + 4Nth (2nd, 6th, 10th, ...) Pulses of the first pulse P1, no acoustic wave is applied to the first acousto-optic modulator (AOM) 12a, and the second pulse An acoustic wave is applied to the acousto-optic modulator (AOM) 12b. Then, the 2 + 4Nth pulse of the first pulse P1 advances in the optical path OP2 (see FIG. 11).
また、光路決定部が第一パルスP1の3+4N番目(3、7、11、…番目)のパルスを受けた時点では、第一音響光学変調器(AOM)12aに音響波を与え、第二音響光学変調器(AOM)12bにも音響波を与える。すると、第一パルスP1の3+4N番目のパルスは、光路OP3(図11参照)を進行する。 Further, when the optical path determination unit receives the 3 + 4Nth (3rd, 7th, 11th, ...) Pulse of the first pulse P1, an acoustic wave is applied to the first acousto-optic modulator (AOM) 12a to provide the second acoustic. An acoustic wave is also applied to the optical modulator (AOM) 12b. Then, the 3 + 4Nth pulse of the first pulse P1 advances in the optical path OP3 (see FIG. 11).
また、光路決定部が第一パルスP1の4+4N番目(4、8、12、…番目)のパルスを受けた時点では、第一音響光学変調器(AOM)12aには音響波を与えず、第二音響光学変調器(AOM)12bにも音響波を与えない。すると、第一パルスP1の4+4N番目のパルスは、光路OP4(図11参照)を進行する。 Further, when the optical path determination unit receives the 4 + 4Nth (4th, 8th, 12th, ...) Pulse of the first pulse P1, no acoustic wave is applied to the first acousto-optic modulator (AOM) 12a, and the first pulse is No acoustic wave is applied to the acousto-optic modulator (AOM) 12b. Then, the 4 + 4Nth pulse of the first pulse P1 advances in the optical path OP4 (see FIG. 11).
これにより、光路決定部は、複数の光路OP1、OP2、OP3、OP4の各々から、所定の周波数(例えば、2kHz)を複数の光路の個数(4個)で割った値の周波数(1/2kHz)を有し、かつそれぞれ位相が90度異なるパルスである第二パルス(波長変換前)P2aを出力する。 As a result, the optical path determination unit determines the frequency (1 / 2kHz) obtained by dividing a predetermined frequency (for example, 2kHz) by the number of the plurality of optical paths (4) from each of the plurality of optical paths OP1, OP2, OP3, and OP4. ), And the second pulse (before wavelength conversion) P2a, which is a pulse whose phase is different by 90 degrees, is output.
ロンボイドプリズム13cは、第二パルス(波長変換前)P2aのうち、光路OP1を進行したものを受け、光路を平行に、かつ光路OP1から離れるように変更する。ロンボイドプリズム13eは、第二パルス(波長変換前)P2aのうち、光路OP2を進行したものを受け、光路を平行に、かつ光路OP2から離れるように変更する。ロンボイドプリズム13fは、第二パルス(波長変換前)P2aのうち、光路OP3を進行したものを受け、光路を平行に、かつ光路OP3から離れるように変更する。ロンボイドプリズム13dは、第二パルス(波長変換前)P2aのうち、光路OP4を進行したものを受け、光路を平行に、かつ光路OP4から離れるように変更する。
The
光減衰器(ATT)11dは、光路OP4を進行した光(ロンボイドプリズム13dの出力)を減衰させて、波長変化部(PPLN)14dに与える。
The optical attenuator (ATT) 11d attenuates the light traveling through the optical path OP4 (the output of the
波長変化部(PPLN)14dは、第二パルスP2aのうち光路OP4を進行したもの(波長W1[nm])をロンボイドプリズム13dから受けて、第二パルスP2b(波長W5[nm])に変換する。波長変化部14bの構成は、図2または図4のうち、所定の間隔D2(ただし、所定の間隔D2を、D1、D2およびD3のいずれとも異なるD4に変更する)をあけて配置されている分極反転部144と、それが形成されているLN結晶基板142とに相当する。
The wavelength change unit (PPLN) 14d receives the second pulse P2a traveling through the optical path OP4 (wavelength W1 [nm]) from the
なお、波長変化部14aの有するLN結晶基板と、波長変化部14bの有するLN結晶基板と、波長変化部14cの有するLN結晶基板と、波長変化部14dの有するLN結晶基板とは別のものである。すなわち、波長変化部14aの有するLN結晶基板と、波長変化部14bの有するLN結晶基板と、波長変化部14cの有するLN結晶基板と、波長変化部14dの有するLN結晶基板とは、伝播する進行光(光路OP1を進行したものと、光路OP2を進行したものと、光路OP3を進行したものと、光路OP4を進行したもの)ごとに設けられている。
The LN crystal substrate of the
次に、第五の実施形態の動作を説明する。 Next, the operation of the fifth embodiment will be described.
まず、励起レーザ10が、所定の波長W1[nm]のレーザ光を、所定の周波数(例えば、2kHz)の第一パルスP1として出力する。第一パルスP1は、光路決定部の第一音響光学変調器(AOM)12aに与えられる。タイミング制御回路19が、光路決定部の出力タイミングを制御する。
First, the
光路決定部が第一パルスP1の1+4N番目(1、5、9、…番目)(ただし、Nは0以上の整数)のパルスを受けた時点では、第一音響光学変調器(AOM)12aに音響波を与え、第二音響光学変調器(AOM)12bには音響波を与えない。すると、第一パルスP1の1+4N番目のパルスは、光路OP1(図11参照)を進行する。よって、光路OP1を進行する進行光は、所定の周波数(例えば、2kHz)を複数の光路の個数(4個)で割った値の周波数(1/2kHz)を有する第二パルス(波長変換前)P2aとなる。 When the optical path determination unit receives the 1 + 4Nth (1, 5, 9, ...) Pulse of the first pulse P1 (where N is an integer of 0 or more), the first acousto-optic modulator (AOM) 12a is used. An acoustic wave is applied, and no acoustic wave is applied to the second acousto-optic modulator (AOM) 12b. Then, the 1 + 4Nth pulse of the first pulse P1 advances in the optical path OP1 (see FIG. 11). Therefore, the traveling light traveling in the optical path OP1 has a second pulse (before wavelength conversion) having a frequency (1 / 2kHz) obtained by dividing a predetermined frequency (for example, 2kHz) by the number of a plurality of optical paths (4). It becomes P2a.
光路決定部が第一パルスP1の2+4N番目(2、6、10、…番目)のパルスを受けた時点では、第一音響光学変調器(AOM)12aに音響波を与えず、第二音響光学変調器(AOM)12bには音響波を与える。すると、第一パルスP1の2+4N番目のパルスは、光路OP2(図11参照)を進行する。よって、光路OP2を進行する進行光は、所定の周波数(例えば、2kHz)を複数の光路の個数(4個)で割った値の周波数(1/2kHz)を有する第二パルス(波長変換前)P2aとなる。 When the optical path determination unit receives the 2 + 4Nth (2nd, 6th, 10th, ...) pulse of the first pulse P1, no acoustic wave is applied to the first acousto-optic modulator (AOM) 12a, and the second acousto-optics An acoustic wave is applied to the modulator (AOM) 12b. Then, the 2 + 4Nth pulse of the first pulse P1 travels in the optical path OP2 (see FIG. 11). Therefore, the traveling light traveling in the optical path OP2 has a second pulse (before wavelength conversion) having a frequency (1 / 2kHz) obtained by dividing a predetermined frequency (for example, 2kHz) by the number of a plurality of optical paths (4). It becomes P2a.
光路決定部が第一パルスP1の3+4N番目(3、7、11、…番目)のパルスを受けた時点では、第一音響光学変調器(AOM)12aに音響波を与え、第二音響光学変調器(AOM)12bにも音響波を与える。すると、第一パルスP1の3+4N番目のパルスは、光路OP3(図11参照)を進行する。よって、光路OP3を進行する進行光は、所定の周波数(例えば、2kHz)を複数の光路の個数(4個)で割った値の周波数(1/2kHz)を有する第二パルス(波長変換前)P2aとなる。 When the optical path determination unit receives the 3 + 4Nth (3rd, 7th, 11th, ...) pulse of the first pulse P1, an acoustic wave is applied to the first acousto-optic modulator (AOM) 12a to perform the second acousto-optic modulation. An acoustic wave is also applied to the vessel (AOM) 12b. Then, the 3 + 4Nth pulse of the first pulse P1 advances in the optical path OP3 (see FIG. 11). Therefore, the traveling light traveling in the optical path OP3 has a second pulse (before wavelength conversion) having a frequency (1 / 2kHz) obtained by dividing a predetermined frequency (for example, 2kHz) by the number of a plurality of optical paths (4). It becomes P2a.
光路決定部が第一パルスP1の4+4N番目(4、8、12、…番目)のパルスを受けた時点では、第一音響光学変調器(AOM)12aには音響波を与えず、第二音響光学変調器(AOM)12bにも音響波を与えない。すると、第一パルスP1の4+4N番目のパルスは、光路OP4(図11参照)を進行する。よって、光路OP4を進行する進行光は、所定の周波数(例えば、2kHz)を複数の光路の個数(4個)で割った値の周波数(1/2kHz)を有する第二パルス(波長変換前)P2aとなる。 When the optical path determination unit receives the 4 + 4Nth (4th, 8th, 12th, ...) pulse of the first pulse P1, no acoustic wave is given to the first acousto-optic modulator (AOM) 12a, and the second acoustic No acoustic wave is applied to the optical modulator (AOM) 12b. Then, the 4 + 4Nth pulse of the first pulse P1 advances in the optical path OP4 (see FIG. 11). Therefore, the traveling light traveling in the optical path OP4 has a second pulse (before wavelength conversion) having a frequency (1 / 2kHz) obtained by dividing a predetermined frequency (for example, 2kHz) by the number of a plurality of optical paths (4). It becomes P2a.
しかも、光路OP1を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a)の位相と、光路OP2を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a)の位相と、光路OP3を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a)の位相と、光路OP4を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a)の位相とは90度ずつ異なる。 Moreover, the phase of the traveling light (second pulse (before wavelength conversion) P2a) traveling in the optical path OP1 and the phase of the traveling light (second pulse (before wavelength conversion) P2a) traveling in the optical path OP2 and the optical path OP3 are advanced. The phase of the traveling light (second pulse (before wavelength conversion) P2a) traveling and the phase of the traveling light (second pulse (before wavelength conversion) P2a) traveling in the optical path OP4 are different by 90 degrees.
光路OP1を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a:波長W1[nm])は、ロンボイドプリズム13cにより光路が変化させられ、光減衰器(ATT)11aにより減衰されて、波長変化部(PPLN)14aに与えられる。さらに、波長変化部(PPLN)14aに与えられた光は、波長変化部14aにおいて所定の間隔D1をあけて配置されている分極反転部144を伝播し、波長がW2[nm]に変換され、第二パルス(波長変換後)P2bとなり、フィルタ(F)172によりポンプ光およびアイドラ光が除去されてから、ダイクロイックミラー164に与えられる。
The traveling light (second pulse (before wavelength conversion) P2a: wavelength W1 [nm]) traveling in the optical path OP1 has its optical path changed by the
光路OP2を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a:波長W1[nm])は、ロンボイドプリズム13eにより光路が変化させられ、光減衰器(ATT)11bにより減衰されて、波長変化部(PPLN)14bに与えられる。さらに、波長変化部(PPLN)14bに与えられた光は、波長変化部14bにおいて所定の間隔D2をあけて配置されている分極反転部144を伝播し、波長がW3[nm]に変換され、第二パルス(波長変換後)P2bとなり、フィルタ(F)174によりポンプ光およびアイドラ光が除去され、ダイクロイックミラー162により反射されてから、ダイクロイックミラー164に与えられる。
The traveling light (second pulse (before wavelength conversion) P2a: wavelength W1 [nm]) traveling in the optical path OP2 has its optical path changed by the
光路OP3を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a:波長W1[nm])は、ロンボイドプリズム13fにより光路が変化させられ、光減衰器(ATT)11cにより減衰されて、波長変化部(PPLN)14cに与えられる。さらに、波長変化部(PPLN)14cに与えられた光は、波長変化部14cにおいて所定の間隔D3をあけて配置されている分極反転部144を伝播し、波長がW4[nm]に変換され、第二パルス(波長変換後)P2bとなり、フィルタ(F)176によりポンプ光およびアイドラ光が除去され、ダイクロイックミラー161により反射されてから、ダイクロイックミラー162を介して、ダイクロイックミラー164に与えられる。
The traveling light traveling in the optical path OP3 (second pulse (before wavelength conversion) P2a: wavelength W1 [nm]) has its optical path changed by the
光路OP4を進行する進行光(第二パルス(波長変換前)P2a:波長W1[nm])は、ロンボイドプリズム13dにより光路が変化させられ、光減衰器(ATT)11dにより減衰されて、波長変化部(PPLN)14dに与えられる。さらに、波長変化部(PPLN)14dに与えられた光は、波長変化部14dにおいて所定の間隔D4をあけて配置されている分極反転部144を伝播し、波長がW5[nm]に変換され、第二パルス(波長変換後)P2bとなり、フィルタ(F)178によりポンプ光およびアイドラ光が除去され、ミラー154により反射されてから、ダイクロイックミラー161、162を介して、ダイクロイックミラー164に与えられる。
The traveling light (second pulse (before wavelength conversion) P2a: wavelength W1 [nm]) traveling in the optical path OP4 has its optical path changed by the
波長変化部14a、14b、14c、14dの出力する第二パルス(波長変換後)P2bのうち、波長W2[nm]のものと、波長W3[nm]のものと、波長W4[nm]のものと、波長W5[nm]のものとがダイクロイックミラー164により合波され、所定の周波数(2kHz)を有する第三パルスP3となる。
Of the second pulses (after wavelength conversion) P2b output by the
第三パルスP3は、レンズ(L)192を透過して、光ファイバ(MMF)18に与えられる。 The third pulse P3 is transmitted to the optical fiber (MMF) 18 through the lens (L) 192.
第五の実施形態によれば、第四の実施形態と同じく、2個の音響光学変調器(第一音響光学変調器(AOM)12aおよび第二音響光学変調器(AOM)12b)を用いながら、第四の実施形態よりも多い4種類の波長のパルス光を照射することが可能となる。 According to the fifth embodiment, as in the fourth embodiment, while using two acousto-optic modulators (first acousto-optic modulator (AOM) 12a and second acousto-optic modulator (AOM) 12b). , It is possible to irradiate pulsed light of four kinds of wavelengths, which is larger than that of the fourth embodiment.
また、第五の実施形態においては、第三の実施形態と同じく、LN結晶基板142は、ただ一つであり、分極反転部144の全てが形成されているようにしてもよい。
Further, in the fifth embodiment, as in the third embodiment, there is only one
第六の実施形態
第六の実施形態は、第一、第二、第三、第四および第五の実施形態(変形例を含む)にかかるレーザ光出力装置1を用いた光音響波測定装置100に関するものである。
Sixth Embodiment The sixth embodiment is a photoacoustic wave measuring device using the laser
図13は、本発明の第六の実施形態にかかる光音響波測定装置100の構成を示す機能ブロック図である。
FIG. 13 is a functional block diagram showing the configuration of the photoacoustic
第六の実施形態にかかる光音響波測定装置100は、測定対象200(例えば、人体における3mm程度の深さまでの基底細胞がん近傍の新生血管であるが、それに限定されない)を測定するためのものであり、レーザ光出力装置1、測定部4を備える。
The photoacoustic
レーザ光出力装置1は、第一、第二、第三、第四および第五の実施形態(変形例を含む)にかかるレーザ光出力装置1と同じものである。ただし、レーザ光出力装置1の出力するレーザ光PLは、第一、第二、第三、第四および第五の実施形態(変形例を含む)における第三パルス(フィルタリング後)P3bが光ファイバ18を通過したものである。なお、レーザ光出力装置1は、レーザ光PLにおけるパルスが出力された時点に同期したトリガ信号を測定部4に与える。
The laser
測定部4は、レーザ光PLにより測定対象200において発生した光音響波AWに基づき測定対象200を測定する。なお、測定部4は、レーザ光出力装置1から与えられたトリガ信号に同期した測定を行う。
The
次に、第六の実施形態の動作を説明する。 Next, the operation of the sixth embodiment will be described.
レーザ光出力装置1がレーザ光PLを出力する。レーザ光PLは、第三パルス(フィルタリング後)P3bと同様なものである。
The laser
レーザ光PLは、測定対象200に与えられる。レーザ光PLが測定対象200に与えられることにより、光音響波AWが発生する。
The laser beam PL is given to the
光音響波AWに基づき、測定部4によって測定対象200が測定される。
The
第六の実施形態によれば、レーザ光PLを測定対象200に与えることにより、測定対象200を光音響波測定することができる。しかも、測定対象200に、ある波長のパルス光を照射してから、すぐに別の波長のパルス光を照射することは、第一、第二、第三、第四および第五の実施形態と同様に可能である。
According to the sixth embodiment, by giving the laser light PL to the
第七の実施形態
第七の実施形態は、第一、第二、第三、第四および第五の実施形態(変形例を含む)にかかるレーザ光出力装置1および超音波パルス出力部2を用いた光音響波測定装置100に関するものである。
Seventh Embodiment In the seventh embodiment, the laser
図14は、本発明の第七の実施形態にかかる光音響波測定装置100の構成を示す機能ブロック図である。
FIG. 14 is a functional block diagram showing the configuration of the photoacoustic
第七の実施形態にかかる光音響波測定装置100は、測定対象200(例えば、人体における3mm程度の深さまでの基底細胞がん近傍の新生血管であるが、それに限定されない)を測定するためのものであり、レーザ光出力装置1、超音波パルス出力部2、測定部4を備える。
The photoacoustic
レーザ光出力装置1は、第一、第二、第三、第四および第五の実施形態(変形例を含む)にかかるレーザ光出力装置1と同じものである。ただし、レーザ光出力装置1の出力するレーザ光PLは、第一、第二、第三、第四および第五の実施形態(変形例を含む)における第三パルス(フィルタリング後)P3bが光ファイバ18を通過したものである。なお、レーザ光出力装置1は、レーザ光PLにおけるパルスが出力された時点に同期したトリガ信号を測定部4に与える。
The laser
超音波パルス出力部2は、超音波パルスPUを出力する。なお、超音波パルス出力部2は、超音波パルスPUにおけるパルスが出力された時点に同期したトリガ信号を測定部4に与える。
The ultrasonic
測定部4は、超音波パルスPUが測定対象200において反射された反射波USおよびレーザ光PLにより測定対象200において発生した光音響波AWに基づき測定対象200を測定する。なお、測定部4は、レーザ光出力装置1および超音波パルス出力部2から与えられたトリガ信号に同期した測定を行う。
The measuring
次に、第七の実施形態の動作を説明する。 Next, the operation of the seventh embodiment will be described.
レーザ光出力装置1がレーザ光PLを出力する。レーザ光PLは、第三パルス(フィルタリング後)P3bと同様なものである。超音波パルス出力部32は、超音波パルスPUを出力する。
The laser
レーザ光PLおよび超音波パルスPUは、測定対象200に与えられる。レーザ光PLが測定対象200に与えられることにより、光音響波AWが発生する。超音波パルスPUが測定対象200に与えられると、反射される。この反射波が反射波USである。
The laser light PL and the ultrasonic pulse PU are given to the
反射波USおよび光音響波AWに基づき、測定部4によって測定対象200が測定される。
The
第七の実施形態によれば、レーザ光PLおよび超音波パルスPUを測定対象200に与えることにより、測定対象200を光超音波測定することができる。しかも、測定対象200に、ある波長のパルス光を照射してから、すぐに別の波長のパルス光を照射することは、第一、第二、第三、第四および第五の実施形態と同様に可能である。
According to the seventh embodiment, the
P1 第一パルス
P2a 第二パルス(波長変換前)
P2b 第二パルス(波長変換後)
P3a 第三パルス(フィルタリング前)
P3b 第三パルス(フィルタリング後)
OP1、OP2、OP3 光路
1 レーザ光出力装置
10 励起レーザ(パルスレーザ出力部)
11 光減衰器(ATT)
12 音響光学変調器(光路決定部)(AOM)
120 音響光学偏向器(AOD)(光路決定部)
13 ロンボイドプリズム
14、14a、14b 波長変化部(PPLN)
142 LN結晶基板
144 分極反転部
15、154 ミラー
16、162、164 ダイクロイックミラー(合波器)(DCM)
17 フィルタ(F)
18 光ファイバ(MMF)
2 超音波パルス出力部
4 測定部
100 光音響波測定装置
200 測定対象
P1 1st pulse P2a 2nd pulse (before wavelength conversion)
P2b second pulse (after wavelength conversion)
P3a 3rd pulse (before filtering)
P3b 3rd pulse (after filtering)
OP1, OP2,
11 Optical Attenuator (ATT)
12 Acousto-optic modulator (optical path determination unit) (AOM)
120 Acoustic Optical Deflector (AOD) (Optical Path Determination Unit)
13
142
17 Filter (F)
18 Optical fiber (MMF)
2 Ultrasonic
Claims (18)
前記レーザ光により前記測定対象において発生した光音響波に基づき前記測定対象を測定する測定部と、
を備え、
前記レーザ光出力装置が、
所定の波長のレーザ光を第一パルスとして出力するパルスレーザ出力部と、
前記第一パルスを受け、前記第一パルスの一つずつについて複数の光路のいずれか一つに光路を決定して出力する光路決定部と、
前記複数の光路の各々を進行した進行光を受け、それぞれ異なった波長に変化させて出力する波長変化部と、
前記波長変化部の出力を合波する合波器と、
を有する光音響波測定装置。 A laser light output device that outputs laser light and
A measuring unit that measures the measurement target based on the photoacoustic wave generated in the measurement target by the laser light,
With
The laser light output device
A pulsed laser output unit that outputs laser light of a predetermined wavelength as the first pulse,
An optical path determination unit that receives the first pulse, determines an optical path for each of the first pulses in any one of a plurality of optical paths, and outputs the optical path.
A wavelength change unit that receives traveling light traveling through each of the plurality of optical paths, changes the wavelength to a different wavelength, and outputs the light.
With a combiner that combines the output of the wavelength change section,
Photoacoustic wave measuring device having.
超音波パルスを出力する超音波パルス出力部を備え、
前記測定部が、さらに前記超音波パルスが測定対象において反射された反射波を測定する、
光音響波測定装置。 The photoacoustic wave measuring device according to claim 1.
Equipped with an ultrasonic pulse output unit that outputs ultrasonic pulses
The measuring unit further measures the reflected wave reflected by the ultrasonic pulse on the measurement target.
Photoacoustic wave measuring device.
前記第一パルスが、所定の周波数を有し、
前記光路決定部が、前記複数の光路の各々から、前記所定の周波数を前記複数の光路の個数で割った値の周波数を有し、かつそれぞれ位相が異なるパルスである第二パルスを出力する、
光音響波測定装置。 The photoacoustic wave measuring device according to claim 1 or 2.
The first pulse has a predetermined frequency and
The optical path determination unit outputs a second pulse from each of the plurality of optical paths, which is a pulse having a frequency obtained by dividing the predetermined frequency by the number of the plurality of optical paths and having different phases.
Photoacoustic wave measuring device.
前記合波器が、前記所定の周波数を有する第三パルスを出力する、
光音響波測定装置。 The photoacoustic wave measuring device according to claim 3.
The combiner outputs a third pulse having the predetermined frequency.
Photoacoustic wave measuring device.
前記パルスレーザ出力部が、励起レーザである、
光音響波測定装置。 The photoacoustic wave measuring device according to any one of claims 1 to 4.
The pulsed laser output unit is an excitation laser.
Photoacoustic wave measuring device.
前記光路決定部が、音響光学変調器または音響光学偏向器である、
光音響波測定装置。 The photoacoustic wave measuring device according to any one of claims 1 to 4.
The optical path determining unit is an acousto-optic modulator or an acoustic-optical deflector.
Photoacoustic wave measuring device.
前記波長変化部が、
前記進行光が伝播し、所定の間隔をあけて配置された分極反転部を有し、
前記所定の間隔が、前記進行光ごとに異なる、
光音響波測定装置。 The photoacoustic wave measuring device according to any one of claims 1 to 4.
The wavelength change part
The traveling light propagates and has polarization inversion portions arranged at predetermined intervals.
The predetermined interval differs for each traveling light.
Photoacoustic wave measuring device.
前記波長変化部が、
前記分極反転部が形成された非線形光学結晶基板を有し、
前記分極反転部の図心が、前記非線形光学結晶基板のx軸に平行な直線上に配置されている、
光音響波測定装置。 The photoacoustic wave measuring device according to claim 7.
The wavelength change part
It has a nonlinear optical crystal substrate on which the polarization inversion portion is formed, and has
The centroid of the polarization inversion portion is arranged on a straight line parallel to the x-axis of the nonlinear optical crystal substrate.
Photoacoustic wave measuring device.
前記分極反転部の図心が、前記進行光の進行方向に平行な直線上に配置されている、
光音響波測定装置。 The photoacoustic wave measuring device according to claim 7.
The center of gravity of the polarization inversion portion is arranged on a straight line parallel to the traveling direction of the traveling light.
Photoacoustic wave measuring device.
前記波長変化部が、前記分極反転部の全てが形成された一つの非線形光学結晶基板を有する光音響波測定装置。 The photoacoustic wave measuring device according to claim 7.
A photoacoustic wave measuring device in which the wavelength changing portion has one nonlinear optical crystal substrate in which all of the polarization inversion portions are formed.
前記波長変化部が、
前記分極反転部が形成された非線形光学結晶基板を有し、
前記非線形光学結晶基板は、伝播する前記進行光ごとに設けられている、
光音響波測定装置。 The photoacoustic wave measuring device according to claim 7.
The wavelength change part
It has a nonlinear optical crystal substrate on which the polarization inversion portion is formed, and has
The nonlinear optical crystal substrate is provided for each propagating traveling light.
Photoacoustic wave measuring device.
前記波長変化部が、前記進行光が伝播する非線形光学結晶を有する、
光音響波測定装置。 The photoacoustic wave measuring device according to any one of claims 1 to 4.
The wavelength change portion has a nonlinear optical crystal through which the traveling light propagates.
Photoacoustic wave measuring device.
前記合波器の出力を一端で受け、他端から出力する光ファイバを備えた光音響波測定装置。 The photoacoustic wave measuring device according to any one of claims 1 to 4.
A photoacoustic wave measuring device including an optical fiber that receives the output of the combiner at one end and outputs it from the other end.
前記光路決定部の出力を、前記第一パルスの出力のタイミングに合わせるタイミング制御部を備えた光音響波測定装置。 The photoacoustic wave measuring device according to any one of claims 1 to 4.
A photoacoustic wave measuring device including a timing control unit that matches the output of the optical path determination unit with the timing of the output of the first pulse.
前記光路決定部が、
前記第一パルスを受け、前記第一パルスの一つずつについて複数の光路のいずれか一つに光路を決定して出力する第一音響光学変調器と、
前記第一音響光学変調器の出力を受け、前記第一音響光学変調器の出力のパルス一つずつについて一つ以上の光路のいずれか一つに光路を決定して出力する第二音響光学変調器と、
を有する光音響波測定装置。 The photoacoustic wave measuring device according to any one of claims 1 to 14.
The optical path determination unit
A first acousto-optic modulator that receives the first pulse and determines and outputs an optical path to any one of a plurality of optical paths for each of the first pulses.
The second acousto-optic modulation that receives the output of the first acousto-optic modulator and determines and outputs an optical path to any one of one or more optical paths for each pulse of the output of the first acousto-optic modulator. With a vessel
Photoacoustic wave measuring device having.
前記第一音響光学変調器が、前記第一パルスの一つずつを、回折または直進させて出力し、
前記第二音響光学変調器が、前記第一パルスが直進したものを受けて回折または直進させて出力し、前記第一パルスが回折したものを受けて直進させて出力する、
光音響波測定装置。 The photoacoustic wave measuring device according to claim 15.
The first acousto-optic modulator outputs each of the first pulses by diffracting or traveling straight.
The second acousto-optic modulator receives the first pulse in a straight line and diffracts or straightens it to output, and receives the first pulse diffracted in a straight line and outputs it.
Photoacoustic wave measuring device.
前記第一音響光学変調器が、前記第一パルスの一つずつを、回折または直進させて出力し、
前記第二音響光学変調器が、前記第一パルスが回折したものを受けて回折または直進させて出力し、前記第一パルスが直進したものを受けて直進させて出力する、
光音響波測定装置。 The photoacoustic wave measuring device according to claim 15.
The first acousto-optic modulator outputs each of the first pulses by diffracting or traveling straight.
The second acousto-optic modulator receives what the first pulse has diffracted and diffracts or travels straight to output, and receives what the first pulse has traveled straight to output.
Photoacoustic wave measuring device.
前記第一音響光学変調器が、前記第一パルスの一つずつを、回折または直進させて出力し、
前記第二音響光学変調器が、前記第一音響光学変調器の出力のパルス一つずつを、回折または直進させて出力する、
光音響波測定装置。 The photoacoustic wave measuring device according to claim 15.
The first acousto-optic modulator outputs each of the first pulses by diffracting or traveling straight.
The second acousto-optic modulator outputs each pulse of the output of the first acousto-optic modulator by diffracting or traveling straight.
Photoacoustic wave measuring device.
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