JP2597845B2 - 高繰り返しパルスレーザー装置 - Google Patents
高繰り返しパルスレーザー装置Info
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- 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
- H01S3/11—Mode locking; Q-switching; Other giant-pulse techniques, e.g. cavity dumping
- H01S3/1106—Mode locking
- H01S3/1112—Passive mode locking
- H01S3/1115—Passive mode locking using intracavity saturable absorbers
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- H01S3/082—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors defining a plurality of resonators, e.g. for mode selection or suppression
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光パルスの往復光路を形成するレーザー共
振器を具備してなる高繰り返しパルスレーザー装置に関
するものである。
振器を具備してなる高繰り返しパルスレーザー装置に関
するものである。
［従来の技術］ 高繰り返しパルスレーザー装置には、レーザー共振器
内にＡ・Ｏ素子（音響光学素子）を挿入し、このＡ・Ｏ
素子をモード間隔に等しい周波数f0（f0＝C/2L、Ｌはレ
ーザー共振器長）で変調し、時間幅の狭い高速光パルス
を発生せしめる能動モード同期レーザー装置や、レーザ
ー共振器内に可飽和吸収色素溶液を挿入し、時間幅の狭
い高速光パルスを発生せしめる受動モード同期レーザー
装置などがある。従来、上述の能動モード同期レーザー
装置では、Ａ・Ｏ素子を超音波で変調するための高周波
電気信号の反射をモニターし、この反射が最低となるよ
うに電気的制御を行い、超音波強度の安定化を図り、光
パルス出力を安定化させていた。また、上述の受動モー
ド同期レーザー装置では、可飽和吸収色素溶液の濃度と
励起エネルギーの大きさとを調整することによって光パ
ルス出力の安定化を図っていた。
内にＡ・Ｏ素子（音響光学素子）を挿入し、このＡ・Ｏ
素子をモード間隔に等しい周波数f0（f0＝C/2L、Ｌはレ
ーザー共振器長）で変調し、時間幅の狭い高速光パルス
を発生せしめる能動モード同期レーザー装置や、レーザ
ー共振器内に可飽和吸収色素溶液を挿入し、時間幅の狭
い高速光パルスを発生せしめる受動モード同期レーザー
装置などがある。従来、上述の能動モード同期レーザー
装置では、Ａ・Ｏ素子を超音波で変調するための高周波
電気信号の反射をモニターし、この反射が最低となるよ
うに電気的制御を行い、超音波強度の安定化を図り、光
パルス出力を安定化させていた。また、上述の受動モー
ド同期レーザー装置では、可飽和吸収色素溶液の濃度と
励起エネルギーの大きさとを調整することによって光パ
ルス出力の安定化を図っていた。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、能動モード同期レーザー装置における
光パルス出力の安定化においては、Ａ・Ｏ素子の超音波
強度を安定化するための電気的制御が複雑になるという
問題点があった。
光パルス出力の安定化においては、Ａ・Ｏ素子の超音波
強度を安定化するための電気的制御が複雑になるという
問題点があった。
また、受動モード同期レーザー装置における光パルス
出力の安定化においては、色素の劣化とも関連して可飽
和吸収色素溶液の濃度調整が面倒であることから、可飽
和吸収色素溶液の濃度と励起エネルギーの大きさとの調
整が複雑になるという問題点があった。
出力の安定化においては、色素の劣化とも関連して可飽
和吸収色素溶液の濃度調整が面倒であることから、可飽
和吸収色素溶液の濃度と励起エネルギーの大きさとの調
整が複雑になるという問題点があった。
本発明は、上述の問題点に鑑みなされたもので、構造
および調整が簡単な帰還系を付加することによって、安
定した光パルスを発生させ、しかも、この光パルスのパ
ルス幅を短かくし、平均出力を増加させることのできる
高繰り返しパルスレーザー装置を提供することを目的と
すものである。
および調整が簡単な帰還系を付加することによって、安
定した光パルスを発生させ、しかも、この光パルスのパ
ルス幅を短かくし、平均出力を増加させることのできる
高繰り返しパルスレーザー装置を提供することを目的と
すものである。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、光パルスの往復光路を形成するレーザー共
振器を具備してなる高繰り返しパルスレーザー装置にお
いて、前記レーザー共振器から放出された光パルスを前
記レーザー共振器内の光パルスに重るように前記レーザ
ー共振器内へ戻す帰還系を設けてなることを特徴とする
ものである。
振器を具備してなる高繰り返しパルスレーザー装置にお
いて、前記レーザー共振器から放出された光パルスを前
記レーザー共振器内の光パルスに重るように前記レーザ
ー共振器内へ戻す帰還系を設けてなることを特徴とする
ものである。
［作用］ 往復光路を形成するレーザー共振器から放出された光
パルスは、帰還系によってレーザー共振器内へ戻され、
レーザー共振器内の光パルスに重ねられる。このように
して光パルスを重ね合わせると、帰還系をもたない従来
の高繰り返しパルスレーザー装置に比べて、安定した光
パルス出力が発生し、しかも、この光パルスのパルス幅
が短かくなり、平均出力が増加した。
パルスは、帰還系によってレーザー共振器内へ戻され、
レーザー共振器内の光パルスに重ねられる。このように
して光パルスを重ね合わせると、帰還系をもたない従来
の高繰り返しパルスレーザー装置に比べて、安定した光
パルス出力が発生し、しかも、この光パルスのパルス幅
が短かくなり、平均出力が増加した。
［実施例］ 第１図は、本発明を受動モード同期色素レーザーのよ
うな受動モード同期液体レーザー装置に利用した例を示
すもので、この図において、（１）は出力鏡、（２）は
光パルスの一部を透過する反射鏡で、これらの鏡（１）
（２）は光パルスの往復光路を形成する共振器長Ｌのレ
ーザー共振器（３）を形成している。前記出力鏡（１）
と反射鏡（２）の間には、ローダミン6G（Rhodamine 6
G）などからなるレーザー媒質（４）と、可飽和吸収色
素などからなるモード同期素子（５）とが配設されてい
る。（６）は前記レーザー媒質（４）を励起する励起源
である。（７）は帰還系で、この帰還系（７）は、全反
射鏡（８）（９）（10）からなり、前記レーザー共振器
（３）の反射鏡（２）から外部に放出された光パルスを
所定の光学的距離d1だけ遅延させ、前記反射鏡（２）を
介して前記レーザー共振器（３）内の光パルスに重ねる
ように構成されている。すなわち、前記光学的遅延距離
d1は、 d1＝2nL （ｎ＝1,2,3,…） を満足するように調整されている。ここでＬはレーザ共
振器長である。
うな受動モード同期液体レーザー装置に利用した例を示
すもので、この図において、（１）は出力鏡、（２）は
光パルスの一部を透過する反射鏡で、これらの鏡（１）
（２）は光パルスの往復光路を形成する共振器長Ｌのレ
ーザー共振器（３）を形成している。前記出力鏡（１）
と反射鏡（２）の間には、ローダミン6G（Rhodamine 6
G）などからなるレーザー媒質（４）と、可飽和吸収色
素などからなるモード同期素子（５）とが配設されてい
る。（６）は前記レーザー媒質（４）を励起する励起源
である。（７）は帰還系で、この帰還系（７）は、全反
射鏡（８）（９）（10）からなり、前記レーザー共振器
（３）の反射鏡（２）から外部に放出された光パルスを
所定の光学的距離d1だけ遅延させ、前記反射鏡（２）を
介して前記レーザー共振器（３）内の光パルスに重ねる
ように構成されている。すなわち、前記光学的遅延距離
d1は、 d1＝2nL （ｎ＝1,2,3,…） を満足するように調整されている。ここでＬはレーザ共
振器長である。
（11）は前記レーザー共振器（３）の出力鏡（１）か
ら出力する光パルスである。
ら出力する光パルスである。
つぎに前記実施例の作用について説明する。
励起源（６）によってレーザー媒質（４）が励起され
ると多縦モードの発振光が発生し、ついでモード同期素
子（５）の非線形透過特性によってモード同期された時
間幅の狭い高速の光パルスが自動的に発生する。この光
パルスの一部は反射鏡（２）を透過してレーザー共振器
（３）の外に放出され、この放出された光パルスを帰還
系（７）を形成する全反射鏡（８）（９）（10）によっ
てd1（＝2nL）の光学的遅延を与えてレーザー共振器
（３）内に戻すと、レーザー共振器（３）内の光パルス
に重ねることができる。このように光パルスに重ね合わ
せると、帰還系を持たない従来の受動モード同期液体レ
ーザ装置と比較して、発振状態が安定し、サテライトパ
ルスの発生がなく従来より安定した光パルス出力が得ら
れた。ここで、サテライトパルスとは、必要とする繰り
返し周波数C/2L（Ｃは光速度を示す）のパルスの裾の部
分に現われる希望しない副次的なパルスを指す。しか
も、この光パルス出力のパルス幅が従来より短かくな
り、平均出力が増加した。
ると多縦モードの発振光が発生し、ついでモード同期素
子（５）の非線形透過特性によってモード同期された時
間幅の狭い高速の光パルスが自動的に発生する。この光
パルスの一部は反射鏡（２）を透過してレーザー共振器
（３）の外に放出され、この放出された光パルスを帰還
系（７）を形成する全反射鏡（８）（９）（10）によっ
てd1（＝2nL）の光学的遅延を与えてレーザー共振器
（３）内に戻すと、レーザー共振器（３）内の光パルス
に重ねることができる。このように光パルスに重ね合わ
せると、帰還系を持たない従来の受動モード同期液体レ
ーザ装置と比較して、発振状態が安定し、サテライトパ
ルスの発生がなく従来より安定した光パルス出力が得ら
れた。ここで、サテライトパルスとは、必要とする繰り
返し周波数C/2L（Ｃは光速度を示す）のパルスの裾の部
分に現われる希望しない副次的なパルスを指す。しか
も、この光パルス出力のパルス幅が従来より短かくな
り、平均出力が増加した。
前記実施例では、３つの全反射鏡によって帰還系を形
成したが、本発明はこれに限るものでなく、例えば第９
図に示すように、２つの全反射鏡（8a）（9a）と光パル
スの一部を透過する反射鏡（30）とからなる第１の帰還
系（7d1）と、前記反射鏡（30）を透過した光パルスを
３つの全反射鏡（8b）（9b）（10b）を介して前記第１
帰還系（7d1）内へ戻す第２の帰還系（7d2）とによって
帰還系（7d）を形成するようにしてもよい。（3d）はレ
ーザー共振器、（11d）は光パルス出力である。
成したが、本発明はこれに限るものでなく、例えば第９
図に示すように、２つの全反射鏡（8a）（9a）と光パル
スの一部を透過する反射鏡（30）とからなる第１の帰還
系（7d1）と、前記反射鏡（30）を透過した光パルスを
３つの全反射鏡（8b）（9b）（10b）を介して前記第１
帰還系（7d1）内へ戻す第２の帰還系（7d2）とによって
帰還系（7d）を形成するようにしてもよい。（3d）はレ
ーザー共振器、（11d）は光パルス出力である。
前記実施例では、レーザー共振器の反射鏡から放出し
た光パルスを帰還系を介してレーザー共振器内の光パル
スに重ねるようにしたが、本発明はこれに限るものでな
く、第２図に示すように、レーザー共振器（3a）の出力
鏡（１）から出力した光パルスの一部を分岐鏡（12）で
分岐し、全反射鏡（13）（14）を用いて帰還光をレーザ
ー共振器（3a）内の光パルスに重ねるように帰還系（7
a）を形成してもよい。この場合の光学的遅延距離d
2は、出力鏡（１）から分岐鏡（12）、全反射鏡（13）
を経て全反射鏡（14）に至り、この全反射鏡（14）で反
射されて前記全反射鏡（13）、分岐鏡（12）を経て前記
出力鏡（１）に戻る距離に該当し、d2＝2nL（ｎ＝1,2,
3,…）を満足するように帰還系（7a）が調節される。
（2a）は全反射鏡、（11a）は光パルス出力である。
た光パルスを帰還系を介してレーザー共振器内の光パル
スに重ねるようにしたが、本発明はこれに限るものでな
く、第２図に示すように、レーザー共振器（3a）の出力
鏡（１）から出力した光パルスの一部を分岐鏡（12）で
分岐し、全反射鏡（13）（14）を用いて帰還光をレーザ
ー共振器（3a）内の光パルスに重ねるように帰還系（7
a）を形成してもよい。この場合の光学的遅延距離d
2は、出力鏡（１）から分岐鏡（12）、全反射鏡（13）
を経て全反射鏡（14）に至り、この全反射鏡（14）で反
射されて前記全反射鏡（13）、分岐鏡（12）を経て前記
出力鏡（１）に戻る距離に該当し、d2＝2nL（ｎ＝1,2,
3,…）を満足するように帰還系（7a）が調節される。
（2a）は全反射鏡、（11a）は光パルス出力である。
前記実施例では、レーザー共振器内にレーザー媒質お
よびモード同期素子を配設した場合について説明した
が、本発明はこれに限るものでなく、第１図または第２
図の実施例にＱスイッチ素子および／またはキャビティ
ダンプ素子を付加した場合についても利用できる。例え
ば第４図は第１図にＱスイッチ素子を付加したモード同
期Ｑスイッチレーザー装置に利用した場合を示すもの
で、この図において第１図において第１図と同一部分は
同一符号とする。（15）は、超音波Ｑスイッチ素子また
は電気光学効果Ｑスイッチ素子などのＱスイッチ素子、
（16）は前記Ｑスイッチ素子（15）を駆動する駆動回路
である。（3b）はレーザー共振器である。この第４図に
おいて、モード同期パルスとＱスイッチパルスがそれぞ
れ第５図（ａ）と（ｂ）に示すように操作タイミングが
調整されると、光パルス出力（11b）は同図（ｃ）のよ
うになる。
よびモード同期素子を配設した場合について説明した
が、本発明はこれに限るものでなく、第１図または第２
図の実施例にＱスイッチ素子および／またはキャビティ
ダンプ素子を付加した場合についても利用できる。例え
ば第４図は第１図にＱスイッチ素子を付加したモード同
期Ｑスイッチレーザー装置に利用した場合を示すもの
で、この図において第１図において第１図と同一部分は
同一符号とする。（15）は、超音波Ｑスイッチ素子また
は電気光学効果Ｑスイッチ素子などのＱスイッチ素子、
（16）は前記Ｑスイッチ素子（15）を駆動する駆動回路
である。（3b）はレーザー共振器である。この第４図に
おいて、モード同期パルスとＱスイッチパルスがそれぞ
れ第５図（ａ）と（ｂ）に示すように操作タイミングが
調整されると、光パルス出力（11b）は同図（ｃ）のよ
うになる。
また、第７図は第１図にキャビティダンプ素子を付加
したモード同期キャビティダンプレーザー装置に利用し
た場合を示すもので、この図において、（31）は超音波
光偏向器などからなるキャビティダンプ素子、（32）は
前記キャビティダンプ素子（31）を駆動する駆動回路、
（33）（34）は反射鏡、（3e）はレーザー共振器であ
る。この第７図において、モード同期パルスとキャビテ
ィダンピングパルスとがそれぞれ第８図（ａ）と（ｂ）
に示すように動作タイミングが調整されると、同図
（ｃ）のような光パルス出力（11e）がレーザー共振器
（3e）内から直接外部にとり出される。
したモード同期キャビティダンプレーザー装置に利用し
た場合を示すもので、この図において、（31）は超音波
光偏向器などからなるキャビティダンプ素子、（32）は
前記キャビティダンプ素子（31）を駆動する駆動回路、
（33）（34）は反射鏡、（3e）はレーザー共振器であ
る。この第７図において、モード同期パルスとキャビテ
ィダンピングパルスとがそれぞれ第８図（ａ）と（ｂ）
に示すように動作タイミングが調整されると、同図
（ｃ）のような光パルス出力（11e）がレーザー共振器
（3e）内から直接外部にとり出される。
さらに、第７図のモード同期キャビティダンプレーザ
ー装置にＱスイッチ素子を付加したモード同期キャビテ
ィダンプＱスイッチレーザー装置にも利用することがで
きる。
ー装置にＱスイッチ素子を付加したモード同期キャビテ
ィダンプＱスイッチレーザー装置にも利用することがで
きる。
前記実施例では、色素レーザーのような液体レーザー
に本発明を利用した場合について説明したが、本発明は
これに限るものでなく、Arイオンガスレーザーのような
気体レーザーや、Nd・YAG固体レーザーのような固体レ
ーザー、GaAlAs半導体レーザーのような半導体レーザー
についても利用することができる。
に本発明を利用した場合について説明したが、本発明は
これに限るものでなく、Arイオンガスレーザーのような
気体レーザーや、Nd・YAG固体レーザーのような固体レ
ーザー、GaAlAs半導体レーザーのような半導体レーザー
についても利用することができる。
例えば、第３図は半導体レーザーに利用した場合を示
すもので、この図において、（3c）は共振器長ｌのレー
ザー共振器である。前記レーザー共振器（3c）は、半導
体（17）と非線形光学媒質からなるモード同期素子（1
8）とからなっている。なお、この非線形光学媒質は、
活性層に欠陥部分をそのまま利用する場合がある。（1
9）は前記半導体（17）のpn接合部へキャリアを注入し
て励起するための励起源としての直流電源である。（7
c）は帰還系で、この帰還系（7c）はレンズ（20）と全
反射鏡（21）からなり、前記レーザー共振器（3c）から
放出した光パルスにd3（＝2nl）（第３図ではd3＝2l）
の光学的遅延を与えて前記レーザー共振器（3c）内へ戻
し、レーザー共振器（3c）内の光パルスに重ねるように
構成されている。（11c）は光パルス出力である。
すもので、この図において、（3c）は共振器長ｌのレー
ザー共振器である。前記レーザー共振器（3c）は、半導
体（17）と非線形光学媒質からなるモード同期素子（1
8）とからなっている。なお、この非線形光学媒質は、
活性層に欠陥部分をそのまま利用する場合がある。（1
9）は前記半導体（17）のpn接合部へキャリアを注入し
て励起するための励起源としての直流電源である。（7
c）は帰還系で、この帰還系（7c）はレンズ（20）と全
反射鏡（21）からなり、前記レーザー共振器（3c）から
放出した光パルスにd3（＝2nl）（第３図ではd3＝2l）
の光学的遅延を与えて前記レーザー共振器（3c）内へ戻
し、レーザー共振器（3c）内の光パルスに重ねるように
構成されている。（11c）は光パルス出力である。
前記実施例では、本発明を受動モード同期レーザー装
置に利用した場合について説明したが、本発明はこれに
限るものでなく、レーザー共振器内に超音波変調器や位
相変調器などの変調器を配設し、この変調器を縦モード
間隔に等しい周波数で変調する能動モード同期レーザ装
置についても利用できる。
置に利用した場合について説明したが、本発明はこれに
限るものでなく、レーザー共振器内に超音波変調器や位
相変調器などの変調器を配設し、この変調器を縦モード
間隔に等しい周波数で変調する能動モード同期レーザ装
置についても利用できる。
さらに、色素レーザーをモード同期する時によく用い
られているように、励起源がレーザー光である時、この
励起用のレーザー光を能動モード同期とし、レーザー共
振器長を励起用レーザーのそれと一致させたシンクロナ
スモード同期レーザー装置についても利用できる。
られているように、励起源がレーザー光である時、この
励起用のレーザー光を能動モード同期とし、レーザー共
振器長を励起用レーザーのそれと一致させたシンクロナ
スモード同期レーザー装置についても利用できる。
前記実施例では、モード同期レーザー装置に本発明を
利用した場合について説明したが、本発明はこれに限る
ものでなく、モード同期レーザー装置以外の高繰り返し
パルスレーザー装置についても利用することができる。
例えば、第６図に示すように、能動素子としての半導体
（22）を高周波電源（23）からの高周波信号で直接変調
し、半導体（22）の出力側端面から光パルス（11d）を
出力する半導体レーザー装置に利用することができる。
この第６図において（7d）は帰還系で、この帰還系（7
d）は、レンズ（24）と全反射鏡（25）からなり、前記
半導体（22）の反射側端面から放出された光パルスをレ
ンズ（24）を介して全反射鏡（25）に導き、ついで、こ
の全反射鏡（25）で反射した光パルスを前記レンズ（2
4）を経、前記半導体（22）の反射側端面を介してレー
ザー共振器内へ戻し、光学的遅延d4（＝n c/f）を与え
て内部の光パルスに重ねるものである。ここで、ｃは光
速度、ｆは高周波電源（23）の周波数、ｎは1,2,3…の
正の整数を表わす。
利用した場合について説明したが、本発明はこれに限る
ものでなく、モード同期レーザー装置以外の高繰り返し
パルスレーザー装置についても利用することができる。
例えば、第６図に示すように、能動素子としての半導体
（22）を高周波電源（23）からの高周波信号で直接変調
し、半導体（22）の出力側端面から光パルス（11d）を
出力する半導体レーザー装置に利用することができる。
この第６図において（7d）は帰還系で、この帰還系（7
d）は、レンズ（24）と全反射鏡（25）からなり、前記
半導体（22）の反射側端面から放出された光パルスをレ
ンズ（24）を介して全反射鏡（25）に導き、ついで、こ
の全反射鏡（25）で反射した光パルスを前記レンズ（2
4）を経、前記半導体（22）の反射側端面を介してレー
ザー共振器内へ戻し、光学的遅延d4（＝n c/f）を与え
て内部の光パルスに重ねるものである。ここで、ｃは光
速度、ｆは高周波電源（23）の周波数、ｎは1,2,3…の
正の整数を表わす。
前記第１、第２、第３、第４、第６図、第７図および
第９図までの帰還系において光パルスの方向を反転させ
るために全反射鏡を用いたが、本発明はこれに限るもの
でなく、第１図の全反射鏡（10）、第２図の全反射鏡
（14）、第３図の全反射鏡（21）、第４図の全反射鏡
（10）、第６図の全反射鏡（25）、第７図の全反射鏡
（10）および第９図の全反射鏡（10b）のそれぞれに代
りにチタン酸バリウム結晶（BaTiO3）のような非線形光
学結晶を用い、この非線形光学結晶からの位相共役波を
帰還光としてレーザー共振器内の光パルスに重ねるよう
にしてもよい。
第９図までの帰還系において光パルスの方向を反転させ
るために全反射鏡を用いたが、本発明はこれに限るもの
でなく、第１図の全反射鏡（10）、第２図の全反射鏡
（14）、第３図の全反射鏡（21）、第４図の全反射鏡
（10）、第６図の全反射鏡（25）、第７図の全反射鏡
（10）および第９図の全反射鏡（10b）のそれぞれに代
りにチタン酸バリウム結晶（BaTiO3）のような非線形光
学結晶を用い、この非線形光学結晶からの位相共役波を
帰還光としてレーザー共振器内の光パルスに重ねるよう
にしてもよい。
［発明の効果］ 本発明による高繰り返しパルスレーザー装置は、上記
のように、レーザー共振器から放出された光パルスを、
帰還系を用いてレーザー共振器内の光パルスに重ねるよ
うにレーザー共振器内に戻すようにしたので、構造およ
び調整が簡単な帰還系を付加し、この帰還系の光学的遅
延距離を調整するという簡単な調整だけで、帰還系のな
い従来装置と比べて安定した光パルスを出力することが
できるとともに、この光パルス出力のパルス幅を短かく
し、かつ平均出力を増加させることができる。
のように、レーザー共振器から放出された光パルスを、
帰還系を用いてレーザー共振器内の光パルスに重ねるよ
うにレーザー共振器内に戻すようにしたので、構造およ
び調整が簡単な帰還系を付加し、この帰還系の光学的遅
延距離を調整するという簡単な調整だけで、帰還系のな
い従来装置と比べて安定した光パルスを出力することが
できるとともに、この光パルス出力のパルス幅を短かく
し、かつ平均出力を増加させることができる。
第１図は本発明による高繰り返しパルスレーザー装置の
第１実施例を示す構成図、第２図、第３図、第４図、第
６図、第７図および第９図は、それぞれ本発明の他の実
施例を示す構成図、第５図は第４図の動作を示すパルス
波形図、第８図は第７図の動作を示すパルス波形図であ
る。 （１）……出力鏡、（２）……反射鏡、（３）（3a）
（3b）（3c）（3d）（3e）……レーザー共振器、（７）
（7a）（7c）（7d）……帰還系、（11）（11a）（11b）
（11c）（11d）（11e）……光パルス出力。
第１実施例を示す構成図、第２図、第３図、第４図、第
６図、第７図および第９図は、それぞれ本発明の他の実
施例を示す構成図、第５図は第４図の動作を示すパルス
波形図、第８図は第７図の動作を示すパルス波形図であ
る。 （１）……出力鏡、（２）……反射鏡、（３）（3a）
（3b）（3c）（3d）（3e）……レーザー共振器、（７）
（7a）（7c）（7d）……帰還系、（11）（11a）（11b）
（11c）（11d）（11e）……光パルス出力。
Claims (6)
- 【請求項１】光パルスの往復光路を形成するレーザー共
振器を具備してなる高繰り返しパルスレーザー装置にお
いて、前記レーザー共振器から放出された光パルスを前
記レーザー共振器内の光パルスに重ねるように前記レー
ザー共振器内へ戻す帰還系を設けてなることを特徴とす
る高繰り返しパルスレーザー装置。 - 【請求項２】帰還系は、レーザー共振器から放出された
光パルスを全反射鏡で前記レーザー共振器内へ戻すよう
に構成され、前記全反射鏡によって形成される遅延光学
距離を調節することによって帰還光を前記レーザー共振
器内の光パルスに重ねるようにした特許請求の範囲第１
項記載の高繰り返しパルスレーザー装置。 - 【請求項３】帰還系は、レーザー共振器から放出された
光パルスを非線形光学結晶で前記レーザー共振器内へ戻
すように構成され、前記非線形光学結晶からの位相共役
波を帰還光として前記レーザー共振器内の光パルスに重
ねるようにした特許請求の範囲第１項記載の高繰り返し
パルスレーザー装置。 - 【請求項４】高繰り返しパルスレーザー装置は、モード
同期素子を用いて気体レーザー、液体レーザー、固体レ
ーザーまたは半導体レーザーのいずれか１つをモード同
期せしめたモード同期レーザー装置としてなる特許請求
の範囲第１項、第２項または第３項記載の高繰り返しパ
ルスレーザー装置。 - 【請求項５】高繰り返しパルスレーザー装置は、Ｑスイ
ッチ素子およびモード同期素子を用いて、気体レーザ
ー、液体レーザーまたは固体レーザーのいずれか１つを
Ｑスイッチングおよびモード同期せしめたモード同期Ｑ
スイッチレーザー装置としてなる特許請求の範囲第１
項、第２項または第３項記載の高繰り返しパルスレーザ
ー装置。 - 【請求項６】高繰り返しパルスレーザー装置は、キャビ
ティダンプ素子およびモード同期素子を用いて、気体レ
ーザー、液体レーザーまたは固体レーザーのいずれか１
つをキャビティダンピングおよびモード同期せしめたモ
ード同期キャビティダンプレーザー装置としてなる特許
請求の範囲第１項、第２項または第３項記載の高繰り返
しパルスレーザー装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62142262A JP2597845B2 (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | 高繰り返しパルスレーザー装置 |
| US07/203,118 US4864577A (en) | 1987-06-09 | 1988-06-07 | Highly repetitively pulsed laser device |
| DE3856300T DE3856300T2 (de) | 1987-06-09 | 1988-06-08 | Gepulstes Lasergerät mit hoher Wiederholungsrate |
| EP88109141A EP0294787B1 (en) | 1987-06-09 | 1988-06-08 | Highly repetitively pulsed laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62142262A JP2597845B2 (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | 高繰り返しパルスレーザー装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63306681A JPS63306681A (ja) | 1988-12-14 |
| JP2597845B2 true JP2597845B2 (ja) | 1997-04-09 |
Family
ID=15311248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62142262A Expired - Fee Related JP2597845B2 (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | 高繰り返しパルスレーザー装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4864577A (ja) |
| EP (1) | EP0294787B1 (ja) |
| JP (1) | JP2597845B2 (ja) |
| DE (1) | DE3856300T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005514211A (ja) * | 2002-01-18 | 2005-05-19 | カール ツアイス メディテック アクチエンゲゼルシャフト | 材料及び組織の精密加工用フェムト秒レーザーシステム |
| JP2009016546A (ja) * | 2007-07-04 | 2009-01-22 | Anritsu Corp | 短光パルス発生装置、及び、それを用いた光サンプリングオシロスコープ並びに光信号品質モニタ |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2554893B2 (ja) * | 1987-09-21 | 1996-11-20 | 浜松ホトニクス株式会社 | 高繰り返しパルスレーザー安定化装置 |
| JPH02267983A (ja) * | 1989-04-07 | 1990-11-01 | Hamamatsu Photonics Kk | モード同期固体レーザ |
| US5046184A (en) * | 1990-04-05 | 1991-09-03 | University Of California | Method and apparatus for passive mode locking high power lasers |
| US5052013A (en) * | 1990-04-20 | 1991-09-24 | Putnam Roger S | Pulsed laser |
| EP0455991B1 (de) * | 1990-05-11 | 1996-03-20 | Weber, Heinz Paul, Prof. Dr. | Verfahren zur Erzeugung kurzer Laserpulse und Laser zu dessen Durchführung |
| EP0567693A1 (en) * | 1992-04-27 | 1993-11-03 | BRITISH TELECOMMUNICATIONS public limited company | Optical clock recovery |
| US5689519A (en) * | 1993-12-20 | 1997-11-18 | Imra America, Inc. | Environmentally stable passively modelocked fiber laser pulse source |
| US5987045A (en) * | 1997-04-02 | 1999-11-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | High power narrow pulse laser diode circuit |
| US6034975A (en) * | 1998-03-09 | 2000-03-07 | Imra America, Inc. | High power, passively modelocked fiber laser, and method of construction |
| US6275512B1 (en) * | 1998-11-25 | 2001-08-14 | Imra America, Inc. | Mode-locked multimode fiber laser pulse source |
| US6335942B1 (en) * | 1999-10-08 | 2002-01-01 | National Science Council Of Republic Of China | Frequency stabilized passively Q-switched laser |
| US7190705B2 (en) | 2000-05-23 | 2007-03-13 | Imra America. Inc. | Pulsed laser sources |
| US7088756B2 (en) * | 2003-07-25 | 2006-08-08 | Imra America, Inc. | Polarization maintaining dispersion controlled fiber laser source of ultrashort pulses |
| US7518787B2 (en) * | 2006-06-14 | 2009-04-14 | Cymer, Inc. | Drive laser for EUV light source |
| JP2005197511A (ja) * | 2004-01-08 | 2005-07-21 | Hamamatsu Photonics Kk | 光パルス発生素子 |
| US7804864B2 (en) | 2004-03-31 | 2010-09-28 | Imra America, Inc. | High power short pulse fiber laser |
| US7420995B2 (en) * | 2005-12-06 | 2008-09-02 | Electro Scientific Industries, Inc. | Simultaneously mode-locked, Q-switched laser |
| EP1870972A1 (en) * | 2006-06-22 | 2007-12-26 | Fujifilm Corporation | Mode-locked laser device |
| JP2008028379A (ja) * | 2006-06-22 | 2008-02-07 | Fujifilm Corp | モードロックレーザ装置 |
| WO2010073392A1 (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-01 | 富士通株式会社 | 光信号発生装置及びその調整方法 |
| JP2010258198A (ja) * | 2009-04-24 | 2010-11-11 | Fujifilm Corp | モード同期固体レーザ装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1816337A1 (de) * | 1967-12-25 | 1969-11-13 | Nippon Telegraph & Telephone | Laseranordnung fuer hohe Pulsfrequenzen |
| US3815046A (en) * | 1973-02-07 | 1974-06-04 | Atomic Energy Commission | Synchronously driven q-switched or q-switched-mode-locked laser oscillator |
| US4176327A (en) * | 1978-01-25 | 1979-11-27 | United Technologies Corporation | Method for cavity dumping a Q-switched laser |
| US4174504A (en) * | 1978-01-25 | 1979-11-13 | United Technologies Corporation | Apparatus and method for cavity dumping a Q-switched laser |
| DE2918863C2 (de) * | 1979-05-10 | 1981-07-02 | Lambda Physik Gesellschaft zur Herstellung von Lasern mbH & Co KG, 3400 Göttingen | Abstimmbarer Laseroscillator |
| NL8004771A (nl) * | 1980-08-22 | 1982-03-16 | Tno | Pulserende laserinrichting. |
| US4435808A (en) * | 1981-01-22 | 1984-03-06 | Ali Javan | Production of radiation at frequencies of preselected absorbing resonances and methods using same |
| US4617665A (en) * | 1984-06-08 | 1986-10-14 | University Of Rochester | Dye laser |
| JPH0624277B2 (ja) * | 1986-01-28 | 1994-03-30 | 浜松ホトニクス株式会社 | Ｃｐｍリング色素レ−ザ装置 |
-
1987
- 1987-06-09 JP JP62142262A patent/JP2597845B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-06-07 US US07/203,118 patent/US4864577A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-06-08 DE DE3856300T patent/DE3856300T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-06-08 EP EP88109141A patent/EP0294787B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005514211A (ja) * | 2002-01-18 | 2005-05-19 | カール ツアイス メディテック アクチエンゲゼルシャフト | 材料及び組織の精密加工用フェムト秒レーザーシステム |
| JP2009016546A (ja) * | 2007-07-04 | 2009-01-22 | Anritsu Corp | 短光パルス発生装置、及び、それを用いた光サンプリングオシロスコープ並びに光信号品質モニタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4864577A (en) | 1989-09-05 |
| EP0294787B1 (en) | 1999-02-03 |
| JPS63306681A (ja) | 1988-12-14 |
| EP0294787A3 (en) | 1992-06-03 |
| EP0294787A2 (en) | 1988-12-14 |
| DE3856300D1 (de) | 1999-03-18 |
| DE3856300T2 (de) | 1999-06-17 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |