JP2745905B2 - パルスレーザ装置 - Google Patents
パルスレーザ装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、大出力パルスレーザ
装置に関するものである。
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１３は、例えば三菱電機技報、Ｖｏ
ｌ．６３、ＮＯ．４、１９８９、ｐ１６に示された高出
力銅蒸気レーザ装置の基本構成図（光パルスストレッチ
セルは除く）であり、従来の大出力パルスレーザ装置の
代表例である。図において、１は発振用レーザ媒質、２
−１は全反射鏡、３−１は部分反射鏡、９−１，９−
２，９−３は増幅用レーザ媒質である。
ｌ．６３、ＮＯ．４、１９８９、ｐ１６に示された高出
力銅蒸気レーザ装置の基本構成図（光パルスストレッチ
セルは除く）であり、従来の大出力パルスレーザ装置の
代表例である。図において、１は発振用レーザ媒質、２
−１は全反射鏡、３−１は部分反射鏡、９−１，９−
２，９−３は増幅用レーザ媒質である。
【０００３】次に動作について説明する。発振用レーザ
媒質１は、パルス放電によってパルス励起され光を発生
する。その光のうち、全反射鏡２−１と部分反射鏡３−
１の光軸の方向に向う特定の波長の光のみが、両反射鏡
間を往復する。この光が、レーザ媒質１を通過する際に
同じ波長で同じ方向に光が誘導放出され、いわゆるレー
ザ発振が起こり、部分反射鏡３−１からレーザ光が放出
される。このレーザ光は、一般に指向性を良くするた
め、ビーム径が小さく、出力も小さい。そこでこれをパ
ルス放電によって励起された増幅用レーザ媒質９−１、
９−２、９−３を通し、多段に増幅し、大出力化する。
媒質１は、パルス放電によってパルス励起され光を発生
する。その光のうち、全反射鏡２−１と部分反射鏡３−
１の光軸の方向に向う特定の波長の光のみが、両反射鏡
間を往復する。この光が、レーザ媒質１を通過する際に
同じ波長で同じ方向に光が誘導放出され、いわゆるレー
ザ発振が起こり、部分反射鏡３−１からレーザ光が放出
される。このレーザ光は、一般に指向性を良くするた
め、ビーム径が小さく、出力も小さい。そこでこれをパ
ルス放電によって励起された増幅用レーザ媒質９−１、
９−２、９−３を通し、多段に増幅し、大出力化する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のパルスレーザ装
置は、以上のように構成されているので、大尖頭出力パ
ルスレーザを得るためには、増幅器を多段にする必要が
あり、装置が極めて大きく高価であるという問題点があ
った。
置は、以上のように構成されているので、大尖頭出力パ
ルスレーザを得るためには、増幅器を多段にする必要が
あり、装置が極めて大きく高価であるという問題点があ
った。
【０００５】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、大尖頭出力パルスレーザを小
型の装置で得ることを目的とする。
るためになされたもので、大尖頭出力パルスレーザを小
型の装置で得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明にかかるパルス
レーザ装置は、部分反射鏡と光スイッチと全反射鏡を備
えた光共振器を用い、発振器から部分反射鏡を通過して
入射したレーザ光をここに貯え、光スイッチを駆動した
時のみ、パルス的にレーザを共振器の外へ取り出すよう
にしたものである。更に、この装置を効率良く動作させ
るために、部分反射鏡の反射率を、反射光強度と光共振
器から放出される光強度とが逆位相で等しくなるように
構成し、かつ光共振器内において、部分反射鏡で折返す
光と、共振器内に入射する光とが同位相となるように光
共振器長を設定したものである。
レーザ装置は、部分反射鏡と光スイッチと全反射鏡を備
えた光共振器を用い、発振器から部分反射鏡を通過して
入射したレーザ光をここに貯え、光スイッチを駆動した
時のみ、パルス的にレーザを共振器の外へ取り出すよう
にしたものである。更に、この装置を効率良く動作させ
るために、部分反射鏡の反射率を、反射光強度と光共振
器から放出される光強度とが逆位相で等しくなるように
構成し、かつ光共振器内において、部分反射鏡で折返す
光と、共振器内に入射する光とが同位相となるように光
共振器長を設定したものである。
【０００７】この発明に係るパルスレーザ装置の他の例
は、部分反射鏡と光スイッチと全反射鏡を備えた光リン
グを用い、発振器から部分反射鏡を通過して入射したレ
ーザ光をここに貯え、光スイッチを駆動したときのみ、
パルス的にレーザを共振器の外へ取り出すようにしたも
のである。更にこのパルスレーザ装置を効率良く動作さ
せるために、部分反射鏡の反射率を、反射光強度を光リ
ングの透過強度とが逆位相で等しくなるように構成し、
かつ光リング内を巡廻する光と、光リングに入射する光
とが同位相となるように光リングの周長を設定したもの
である。
は、部分反射鏡と光スイッチと全反射鏡を備えた光リン
グを用い、発振器から部分反射鏡を通過して入射したレ
ーザ光をここに貯え、光スイッチを駆動したときのみ、
パルス的にレーザを共振器の外へ取り出すようにしたも
のである。更にこのパルスレーザ装置を効率良く動作さ
せるために、部分反射鏡の反射率を、反射光強度を光リ
ングの透過強度とが逆位相で等しくなるように構成し、
かつ光リング内を巡廻する光と、光リングに入射する光
とが同位相となるように光リングの周長を設定したもの
である。
【０００８】
【作用】この発明におけるパルスレーザ装置の光共振器
は、部分反射鏡を通過して入射したレーザ光が、全反射
鏡との間を往復し、共振状態を形成するので、極めて高
い光強度の状態となる。そこで、光スイッチをパルス的
に駆動すると、その間だけ、光が偏向され、極めて尖頭
値の高いレーザ光がパルス的に出力される。
は、部分反射鏡を通過して入射したレーザ光が、全反射
鏡との間を往復し、共振状態を形成するので、極めて高
い光強度の状態となる。そこで、光スイッチをパルス的
に駆動すると、その間だけ、光が偏向され、極めて尖頭
値の高いレーザ光がパルス的に出力される。
【０００９】この発明におけるパルスレーザ装置の光リ
ングも同様に、部分反射鏡を通過して入射したレーザ光
が、光リング内を循廻しながら同位相で貯えられるの
で、極めて高い光強度の状態となる。そこで、光スイッ
チをパルス的に駆動すると、その間だけ、光が偏向さ
れ、極めて尖頭値の高いレーザ光がパルス的に出力され
る。
ングも同様に、部分反射鏡を通過して入射したレーザ光
が、光リング内を循廻しながら同位相で貯えられるの
で、極めて高い光強度の状態となる。そこで、光スイッ
チをパルス的に駆動すると、その間だけ、光が偏向さ
れ、極めて尖頭値の高いレーザ光がパルス的に出力され
る。
【００１０】
【実施例】実施例 １ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。図１
において、１，２−１，３−１はそれぞれ発振器を構成
する例えば銅蒸気を主成分とするようなレーザ媒質、全
反射鏡、部分反射鏡であり、３−２，２−２はそれぞれ
光共振器を構成する部分反射鏡、全反射鏡であり、４は
光スイッチを構成する超音波光偏向素子、５−１，５−
２はレーザ光を超音波光偏向素子４の中心に集光する凸
レンズ、５−３は超音波光偏向素子４から放出されたパ
ルスレーザを平行光に戻す凸レンズである。次に動作に
ついて説明する。発振器からのレーザ光は部分反射鏡３
−２の面で一部が反射して発振器側へ戻り、残りが光共
振器内に入り、休止中の超音波光偏向素子４を通過しな
がら全反射鏡２−２で戻され部分反射鏡３−２との間を
往復する。このとき、光共振器内から１部の光が発振器
側へ戻るが、部分反射鏡３−２の面で直接反射した光
と、強度が等しく、逆位相となるように、部分反射鏡３
−２の反射率を設定することにより、反射はなくなり、
発振器のレーザは全て光共振器に注入される。光共振器
内では、全反射鏡で反射されて再び部分反射鏡で折り返
す光と、入射光とが同位相となるように共振器長を設定
することにより、光共振器内の光強度は極めて高くな
る。そこで、超音波光偏向素子４の光スイッチに駆動電
圧を所定の時間加えることにより、その間だけ光スイッ
チを通過するレーザ光の方向を側方へ偏向し、光共振器
の外部に、尖頭値の高いレーザをパルス的に出力する。
なお、この実施例の発振器は、レーザ媒質として銅蒸気
を用いたパルスレーザであるが、アルゴンレーザや、色
素レーザ、炭酸ガスレーザのような連続波（ＣＷ）レー
ザを用いてもよい。この場合、長時間光共振器にレーザ
を貯えられるのでより尖頭値の高いパルスレーザが得ら
れる。
において、１，２−１，３−１はそれぞれ発振器を構成
する例えば銅蒸気を主成分とするようなレーザ媒質、全
反射鏡、部分反射鏡であり、３−２，２−２はそれぞれ
光共振器を構成する部分反射鏡、全反射鏡であり、４は
光スイッチを構成する超音波光偏向素子、５−１，５−
２はレーザ光を超音波光偏向素子４の中心に集光する凸
レンズ、５−３は超音波光偏向素子４から放出されたパ
ルスレーザを平行光に戻す凸レンズである。次に動作に
ついて説明する。発振器からのレーザ光は部分反射鏡３
−２の面で一部が反射して発振器側へ戻り、残りが光共
振器内に入り、休止中の超音波光偏向素子４を通過しな
がら全反射鏡２−２で戻され部分反射鏡３−２との間を
往復する。このとき、光共振器内から１部の光が発振器
側へ戻るが、部分反射鏡３−２の面で直接反射した光
と、強度が等しく、逆位相となるように、部分反射鏡３
−２の反射率を設定することにより、反射はなくなり、
発振器のレーザは全て光共振器に注入される。光共振器
内では、全反射鏡で反射されて再び部分反射鏡で折り返
す光と、入射光とが同位相となるように共振器長を設定
することにより、光共振器内の光強度は極めて高くな
る。そこで、超音波光偏向素子４の光スイッチに駆動電
圧を所定の時間加えることにより、その間だけ光スイッ
チを通過するレーザ光の方向を側方へ偏向し、光共振器
の外部に、尖頭値の高いレーザをパルス的に出力する。
なお、この実施例の発振器は、レーザ媒質として銅蒸気
を用いたパルスレーザであるが、アルゴンレーザや、色
素レーザ、炭酸ガスレーザのような連続波（ＣＷ）レー
ザを用いてもよい。この場合、長時間光共振器にレーザ
を貯えられるのでより尖頭値の高いパルスレーザが得ら
れる。
【００１１】実施例 ２ この発明の別の実施例を図２について説明する。図２に
おいて、１，２−１，３−１はそれぞれ発振器を構成す
る例えば銅蒸気を主成分とするようなレーザ媒質、全反
射鏡、部分反射鏡であり、３−２，２−２，２−３，２
−４はそれぞれ光リングを構成する部分反射鏡と全反射
鏡であり、４は光スイッチを構成する超音波光偏向素
子、５−１，５−２はレーザ光を超音波光偏向素子４の
中心に集光する凸レンズ、５−３は超音波光偏向素子４
から放出されたパルスレーザを平行光に戻す凸レンズで
あり、１０はビームダンパーである。次に動作について
説明する。発振器（２−１，１，３−１）からのレーザ
光は部分反射鏡３−２の面で一部が反射してビームダン
パー１０へ向い、残りが光リング（３−２，２−２，２
−３，２−４）内に入り、休止中の超音波光偏向素子４
を通過しながら光リング内を巡廻する。このとき、光リ
ング（３−２，２−２，２−３，２−４）内から１部の
光が部分反射鏡３−２を透過し、ビームダンパー１０に
向うが、部分反射鏡３−２の面で直接反射した光と、強
度が等しく、逆位相となるように、部分反射鏡３−２の
反射率を設定することにより、反射はなくなり、発振器
（２−１，１，３−１）のレーザは全て光リング（３−
２，２−２，２−３，２−４）内に注入される。光リン
グ（３−２，２−２，２−３，２−４）内では、部分反
射鏡３−２で折り返す光と、入射光とが同位相となるよ
うに光リングの周長を設定することにより、光リング内
の光強度は極めて高くなる。そこで、超音波光偏向素子
４に駆動電圧を加えることにより、その間だけこれを通
過するレーザ光の方向を側方へ偏向し、光リングの外部
に、尖頭値の高いレーザをパルス的に出力する。なお、
この実施例の発振器（２−１，１，３−１）は、レーザ
媒質として銅蒸気を用いたパルスレーザであるが、アル
ゴンガスや、色素、炭酸ガスを用いた連続波（ＣＷ）レ
ーザを用いてもよい。この場合、長時間光リング（３−
２，２−２，２−３，２−４）にレーザを貯えられるの
でより尖頭値の高いパルスレーザが得られる。
おいて、１，２−１，３−１はそれぞれ発振器を構成す
る例えば銅蒸気を主成分とするようなレーザ媒質、全反
射鏡、部分反射鏡であり、３−２，２−２，２−３，２
−４はそれぞれ光リングを構成する部分反射鏡と全反射
鏡であり、４は光スイッチを構成する超音波光偏向素
子、５−１，５−２はレーザ光を超音波光偏向素子４の
中心に集光する凸レンズ、５−３は超音波光偏向素子４
から放出されたパルスレーザを平行光に戻す凸レンズで
あり、１０はビームダンパーである。次に動作について
説明する。発振器（２−１，１，３−１）からのレーザ
光は部分反射鏡３−２の面で一部が反射してビームダン
パー１０へ向い、残りが光リング（３−２，２−２，２
−３，２−４）内に入り、休止中の超音波光偏向素子４
を通過しながら光リング内を巡廻する。このとき、光リ
ング（３−２，２−２，２−３，２−４）内から１部の
光が部分反射鏡３−２を透過し、ビームダンパー１０に
向うが、部分反射鏡３−２の面で直接反射した光と、強
度が等しく、逆位相となるように、部分反射鏡３−２の
反射率を設定することにより、反射はなくなり、発振器
（２−１，１，３−１）のレーザは全て光リング（３−
２，２−２，２−３，２−４）内に注入される。光リン
グ（３−２，２−２，２−３，２−４）内では、部分反
射鏡３−２で折り返す光と、入射光とが同位相となるよ
うに光リングの周長を設定することにより、光リング内
の光強度は極めて高くなる。そこで、超音波光偏向素子
４に駆動電圧を加えることにより、その間だけこれを通
過するレーザ光の方向を側方へ偏向し、光リングの外部
に、尖頭値の高いレーザをパルス的に出力する。なお、
この実施例の発振器（２−１，１，３−１）は、レーザ
媒質として銅蒸気を用いたパルスレーザであるが、アル
ゴンガスや、色素、炭酸ガスを用いた連続波（ＣＷ）レ
ーザを用いてもよい。この場合、長時間光リング（３−
２，２−２，２−３，２−４）にレーザを貯えられるの
でより尖頭値の高いパルスレーザが得られる。
【００１２】実施例 ３ 実施例１，２では、光スイッチとして超音波光偏向素子
４を設けたものを示したが、光スイッチとして、ポッケ
ルスセルと偏光素子との組み合わせを用いてもよい。図
３に、その実施例を示す。図３において、６−１は発振
器内に設けた偏光素子である。これにより発振するレー
ザは、その光の電界の向きが、例えば水平方向（Ｐ偏
光）に制限されてはいるが、図１の実施例と同様に、部
分反射鏡３−２と全反射鏡２−２で構成される光共振器
内で往復を繰返し、光強度が高くなる。一方、光共振器
内には、ポッケルスセル７と偏光素子６−２が設けられ
ており、ポッケルスセルに電圧を印加した時だけ、レー
ザ光の電界の向きは、９０度回転し、垂直方向（Ｓ偏
光）に偏光され、偏光素子６−２により、点線の方向に
偏向されて、外部へ取り出される。このようにして、パ
ルス的に、電圧をポッケルスセル７に与えることによ
り、尖頭値の高いレーザをパルス的に出力することがで
きる。なお、上記実施例では偏光素子６−１をレーザ発
振器内に設けたが、これを、部分反射鏡３−１と３−２
の間に設けてもよく、あるいは部分反射鏡３−２とポッ
ケルスセル７の間に設けてもよい。
４を設けたものを示したが、光スイッチとして、ポッケ
ルスセルと偏光素子との組み合わせを用いてもよい。図
３に、その実施例を示す。図３において、６−１は発振
器内に設けた偏光素子である。これにより発振するレー
ザは、その光の電界の向きが、例えば水平方向（Ｐ偏
光）に制限されてはいるが、図１の実施例と同様に、部
分反射鏡３−２と全反射鏡２−２で構成される光共振器
内で往復を繰返し、光強度が高くなる。一方、光共振器
内には、ポッケルスセル７と偏光素子６−２が設けられ
ており、ポッケルスセルに電圧を印加した時だけ、レー
ザ光の電界の向きは、９０度回転し、垂直方向（Ｓ偏
光）に偏光され、偏光素子６−２により、点線の方向に
偏向されて、外部へ取り出される。このようにして、パ
ルス的に、電圧をポッケルスセル７に与えることによ
り、尖頭値の高いレーザをパルス的に出力することがで
きる。なお、上記実施例では偏光素子６−１をレーザ発
振器内に設けたが、これを、部分反射鏡３−１と３−２
の間に設けてもよく、あるいは部分反射鏡３−２とポッ
ケルスセル７の間に設けてもよい。
【００１３】実施例 ４ 同様に、光リングにおいても光スイッチとして、ポッケ
ルスセルと偏光素子との組み合わせを用いてもよい。そ
の実施例を図４に示す。図において、６−１は発振器内
に設けた偏光素子である。これにより発振するレーザ
は、その光の電界の向きが、例えば水平方向（Ｐ偏光）
に制限されてはいるが、図２の実施例と同様に、部分反
射鏡３−２と全反射鏡２−２，２−３，２−４で構成さ
れる光リング内を何回も巡廻し、光強度が高くなる。光
リング内には、ポッケルスセル７と偏光素子６−２が設
けられており、ポッケルスセルに電圧を印加した時だ
け、レーザ光の電界の向きは、９０度回転し、垂直方向
（Ｓ偏光）に偏光され、偏光素子６−２により、点線の
方向に偏向されて、外部へ取り出される。このようにし
て、パルス的に電圧をポッケルスセルに与えることによ
り、尖頭値の高いレーザをパルス的に出力することがで
きる。なお、上記実施例では偏光素子６−１をレーザ発
振器内に設けたが、これを、部分反射鏡３−１と３−２
の間に設けてもよく、あるいは部分反射鏡３−２とポッ
ケルスセル７の間に設けてもよい。
ルスセルと偏光素子との組み合わせを用いてもよい。そ
の実施例を図４に示す。図において、６−１は発振器内
に設けた偏光素子である。これにより発振するレーザ
は、その光の電界の向きが、例えば水平方向（Ｐ偏光）
に制限されてはいるが、図２の実施例と同様に、部分反
射鏡３−２と全反射鏡２−２，２−３，２−４で構成さ
れる光リング内を何回も巡廻し、光強度が高くなる。光
リング内には、ポッケルスセル７と偏光素子６−２が設
けられており、ポッケルスセルに電圧を印加した時だ
け、レーザ光の電界の向きは、９０度回転し、垂直方向
（Ｓ偏光）に偏光され、偏光素子６−２により、点線の
方向に偏向されて、外部へ取り出される。このようにし
て、パルス的に電圧をポッケルスセルに与えることによ
り、尖頭値の高いレーザをパルス的に出力することがで
きる。なお、上記実施例では偏光素子６−１をレーザ発
振器内に設けたが、これを、部分反射鏡３−１と３−２
の間に設けてもよく、あるいは部分反射鏡３−２とポッ
ケルスセル７の間に設けてもよい。
【００１４】実施例 ５ 図５にこの発明の他の実施例を示す。これは、図１に示
した実施例１において、レーザ発振器内に、例えば超音
波光偏向素子で構成されたモードロック変調素子８を設
けたものであり、かつ光共振器長と発振器長を等しくし
たものである。発振器内でレーザが往復する時間を超音
波の１／２周期の整数倍に設定することにより、比較的
尖頭値の高い変調レーザを発振することができる。この
変調レーザは、図１に示された実施例１と同様に、光共
振器内で更に光強度が高められ、光共振器内の光スイッ
チ４に駆動電圧を加えた時、点線の方向へ偏向され、極
めて高い尖頭値を有するパルスレーザとして出力され
る。なお、この実施例では、モードロック変調素子８と
して、超音波光偏向素子で構成したが、他の変調素子を
用いてもよい。
した実施例１において、レーザ発振器内に、例えば超音
波光偏向素子で構成されたモードロック変調素子８を設
けたものであり、かつ光共振器長と発振器長を等しくし
たものである。発振器内でレーザが往復する時間を超音
波の１／２周期の整数倍に設定することにより、比較的
尖頭値の高い変調レーザを発振することができる。この
変調レーザは、図１に示された実施例１と同様に、光共
振器内で更に光強度が高められ、光共振器内の光スイッ
チ４に駆動電圧を加えた時、点線の方向へ偏向され、極
めて高い尖頭値を有するパルスレーザとして出力され
る。なお、この実施例では、モードロック変調素子８と
して、超音波光偏向素子で構成したが、他の変調素子を
用いてもよい。
【００１５】実施例 ６ 図６にこの発明の他の実施例を示す、これは、図２に示
した実施例２において、レーザ発振器内に、例えば超音
波光偏向素子で構成されたモードロック変調素子８を設
け、かつ、光リング周長を発振器長と等しく設定したも
のである。動作は実施例５と同様であるので説明は省略
する。
した実施例２において、レーザ発振器内に、例えば超音
波光偏向素子で構成されたモードロック変調素子８を設
け、かつ、光リング周長を発振器長と等しく設定したも
のである。動作は実施例５と同様であるので説明は省略
する。
【００１６】実施例 ７ 図７にこの発明の他の実施例を示す。これは図５に示し
た実施例５における超音波光偏向素子４で構成された光
スイッチをポッケルスセル７と偏光素子６−１，６−２
とで構成された光スイッチに置き換えたものである。こ
の光スイッチの構成については図３に示す実施例３の記
述の通りであり、このパルスレーザ装置の動作について
は図５に示す実施例５と同じである。
た実施例５における超音波光偏向素子４で構成された光
スイッチをポッケルスセル７と偏光素子６−１，６−２
とで構成された光スイッチに置き換えたものである。こ
の光スイッチの構成については図３に示す実施例３の記
述の通りであり、このパルスレーザ装置の動作について
は図５に示す実施例５と同じである。
【００１７】実施例 ８ 図８にこの発明の他の実施例を示す。これは図６に示し
た実施例６における超音波光偏向素子４で構成された光
スイッチをポッケルスセル７と偏光素子６−１，６−２
とで構成された光スイッチに置き換えたものである。こ
の光スイッチの構成については図４に示す実施例４の記
述の通りであり、このパルスレーザ装置の動作について
は図６に示す実施例６と同じである。
た実施例６における超音波光偏向素子４で構成された光
スイッチをポッケルスセル７と偏光素子６−１，６−２
とで構成された光スイッチに置き換えたものである。こ
の光スイッチの構成については図４に示す実施例４の記
述の通りであり、このパルスレーザ装置の動作について
は図６に示す実施例６と同じである。
【００１８】実施例 ９ 図９にこの発明の他の実施例を示す。これは、図１に示
した実施例１において、レーザ発振器と光共振器との間
に増幅器９を設けたものである。これにより、光共振器
へ入射されるレーザ出力は増大するので、より尖頭値の
高いパルスレーザを光共振器からとり出すことができ
る。なお、本実施例では、増幅器９は１台であるが、こ
れを２台以上設置して、多段増幅器とすれば、更に高い
尖頭値を有するパルスレーザ装置になることは言うまで
もない。また、発振器内に変調素子を設け、かつ光共振
器長を発振器長と等しくすることにより、より尖頭値の
高い、変調パルスレーザが得られることは言うまでもな
い。一般に高い尖頭値を得るには、レーザ媒質が銅蒸気
やエキシマガスの場合のように発振器および増幅器はパ
ルス励起するのが良いが、発振器を連続波（ＣＷ）励起
し、増幅器をパルス励起し、かつ光共振器内を光が１往
復する時間と、パルス周期を等しくすれば、パルスレー
ザを光共振器内で同相に重ね合さることができ、より尖
頭値の高いパルスレーザが得られる。レーザ媒質とし
て、炭酸ガスや色素を主成分とすれば発振器を連続波
（ＣＷ）発振させ、増幅器をパルス増幅することが出来
ることは言うまでもない。また、発振器のレーザ媒質の
主成分を色素としてＣＷ発振させ、増幅器のレーザ媒質
の主成分を銅蒸気としてパルス増幅するように、発振器
と増幅器とでレーザ媒質を変えて動作しても、同様の効
果が得られる。
した実施例１において、レーザ発振器と光共振器との間
に増幅器９を設けたものである。これにより、光共振器
へ入射されるレーザ出力は増大するので、より尖頭値の
高いパルスレーザを光共振器からとり出すことができ
る。なお、本実施例では、増幅器９は１台であるが、こ
れを２台以上設置して、多段増幅器とすれば、更に高い
尖頭値を有するパルスレーザ装置になることは言うまで
もない。また、発振器内に変調素子を設け、かつ光共振
器長を発振器長と等しくすることにより、より尖頭値の
高い、変調パルスレーザが得られることは言うまでもな
い。一般に高い尖頭値を得るには、レーザ媒質が銅蒸気
やエキシマガスの場合のように発振器および増幅器はパ
ルス励起するのが良いが、発振器を連続波（ＣＷ）励起
し、増幅器をパルス励起し、かつ光共振器内を光が１往
復する時間と、パルス周期を等しくすれば、パルスレー
ザを光共振器内で同相に重ね合さることができ、より尖
頭値の高いパルスレーザが得られる。レーザ媒質とし
て、炭酸ガスや色素を主成分とすれば発振器を連続波
（ＣＷ）発振させ、増幅器をパルス増幅することが出来
ることは言うまでもない。また、発振器のレーザ媒質の
主成分を色素としてＣＷ発振させ、増幅器のレーザ媒質
の主成分を銅蒸気としてパルス増幅するように、発振器
と増幅器とでレーザ媒質を変えて動作しても、同様の効
果が得られる。
【００１９】実施例 １０ 図１０にこの発明の他の実施例を示す。これは、図２に
示した実施例２において、レーザ発振器と光リングとの
間に増幅器９を設けたものである。これにより光リング
へ入射されるレーザ出力は増大するので、より尖頭値の
高いパルスレーザを光リングからとり出すことができ
る。なお、本実施例では、増幅器９は１台であるが、こ
れを２台以上設置して、多段増幅器とすれば、更に高い
尖頭値を有するパルスレーザ装置になることは言うまで
もない。また、発振器内に変調素子を設け、かつ光リン
グの周長を発振器長と等しくすることにより、より尖頭
値の高い変調パルスレーザが得られることは言うまでも
ない。一般に高い尖頭値を得るには、レーザ媒質に銅蒸
気やエキシマガスを用いて発振器および増幅器をパルス
励起するのが良い。しかし、発振器を連続波励起し、増
幅器をパルス励起し、かつ光リング内を光が１周する時
間と、パルス周期を等しくすれば、パルスレーザを光リ
ング内で同位相に重ね合わせることができ、より尖頭値
の高いパルスレーザが得られる。特に、発振器のレーザ
媒質の主成分を色素として連続波励起させ、増幅器のレ
ーザ媒質の主成分を銅蒸気としてパルス励起させるとよ
い。
示した実施例２において、レーザ発振器と光リングとの
間に増幅器９を設けたものである。これにより光リング
へ入射されるレーザ出力は増大するので、より尖頭値の
高いパルスレーザを光リングからとり出すことができ
る。なお、本実施例では、増幅器９は１台であるが、こ
れを２台以上設置して、多段増幅器とすれば、更に高い
尖頭値を有するパルスレーザ装置になることは言うまで
もない。また、発振器内に変調素子を設け、かつ光リン
グの周長を発振器長と等しくすることにより、より尖頭
値の高い変調パルスレーザが得られることは言うまでも
ない。一般に高い尖頭値を得るには、レーザ媒質に銅蒸
気やエキシマガスを用いて発振器および増幅器をパルス
励起するのが良い。しかし、発振器を連続波励起し、増
幅器をパルス励起し、かつ光リング内を光が１周する時
間と、パルス周期を等しくすれば、パルスレーザを光リ
ング内で同位相に重ね合わせることができ、より尖頭値
の高いパルスレーザが得られる。特に、発振器のレーザ
媒質の主成分を色素として連続波励起させ、増幅器のレ
ーザ媒質の主成分を銅蒸気としてパルス励起させるとよ
い。
【００２０】実施例 １１ 図１１にこの発明の他の実施例を示す。これは図９に示
した実施例９における超音波光偏向素子４で構成された
光スイッチをポッケルスセル７と偏光素子６−１，６−
２とで構成された光スイッチに置き換えたものである。
この光スイッチの構成については図３に示す実施例３の
記述の通りであり、このパルスレーザ装置の動作につい
ては図９に示す実施例９と同じである。
した実施例９における超音波光偏向素子４で構成された
光スイッチをポッケルスセル７と偏光素子６−１，６−
２とで構成された光スイッチに置き換えたものである。
この光スイッチの構成については図３に示す実施例３の
記述の通りであり、このパルスレーザ装置の動作につい
ては図９に示す実施例９と同じである。
【００２１】実施例 １２ 図１２にこの発明の他の実施例を示す。これは図１０に
示した実施例１０における超音波光偏向素子４で構成さ
れた光スイッチをポッケルスセル７と偏光素子６−１，
６−２とで構成された光スイッチに置き換えたものであ
る。この光スイッチの構成については図４に示す実施例
４の記述の通りであり、このパルスレーザ装置の動作に
ついては図１０に示す実施例１０と同じである。
示した実施例１０における超音波光偏向素子４で構成さ
れた光スイッチをポッケルスセル７と偏光素子６−１，
６−２とで構成された光スイッチに置き換えたものであ
る。この光スイッチの構成については図４に示す実施例
４の記述の通りであり、このパルスレーザ装置の動作に
ついては図１０に示す実施例１０と同じである。
【００２２】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、レー
ザ発振器で生じたレーザを光共振器または光リングで貯
め、光共振器または光リングの光路中に設けられた光ス
イッチを適時作動させてパルスレーザ装置の外部へ取り
出すように構成したので、小型で安価な装置で、尖頭値
の高いパルスレーザを出力できる効果がある。
ザ発振器で生じたレーザを光共振器または光リングで貯
め、光共振器または光リングの光路中に設けられた光ス
イッチを適時作動させてパルスレーザ装置の外部へ取り
出すように構成したので、小型で安価な装置で、尖頭値
の高いパルスレーザを出力できる効果がある。
【図１】この発明の一実施例によるパルスレーザ装置を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図２】この発明の他の実施例を示すパルスレーザ装置
の構成図である。
の構成図である。
【図３】この発明の他の実施例を示すパルスレーザ装置
の構成図である。
の構成図である。
【図４】この発明の他の実施例を示すパルスレーザ装置
の構成図である。
の構成図である。
【図５】この発明の他の実施例を示すパルスレーザ装置
の構成図である。
の構成図である。
【図６】この発明の他の実施例を示すパルスレーザ装置
の構成図である。
の構成図である。
【図７】この発明の他の実施例を示すパルスレーザ装置
の構成図である。
の構成図である。
【図８】この発明の他の実施例を示すパルスレーザ装置
の構成図である。
の構成図である。
【図９】この発明の他の実施例を示すパルスレーザ装置
の構成図である。
の構成図である。
【図１０】この発明の他の実施例を示すパルスレーザ装
置の構成図である。
置の構成図である。
【図１１】この発明の他の実施例を示すパルスレーザ装
置の構成図である。
置の構成図である。
【図１２】この発明の他の実施例を示すパルスレーザ装
置の構成図である。
置の構成図である。
【図１３】従来のパルスレーザ装置を示す構成図であ
る。
る。
１ レーザ媒質 ２ 全反射鏡 ３ 部分反射鏡 ４ 超音波光偏向素子 ５ 凸レンズ ６ 偏光素子 ７ ポッケルスセル ８ モードロック変調素子 ９ 増幅器
Claims (12)
- 【請求項１】 レーザ媒質と全反射鏡と部分反射鏡とを
備えたレーザ発振器、および部分反射鏡と光スイッチと
全反射鏡とを備えた光共振器を備え、前記光スイッチを
介してレーザパルスを共振器外部に取り出すようにし、
前記光共振器を構成する部分反射鏡の反射率を、反射光
強度と光共振器から放出される光強度とが逆位相で等し
くなるように構成し、かつ光共振器内において部分反射
鏡で折返す光と光共振器内に入射する光とが同位相とな
るように光共振器長を設定したことを特徴とするパルス
レーザ装置。 - 【請求項２】 モードロック変調素子をレーザ発振器内
に備えている変調したレーザ発振器を用い、かつ光共振
器長と共振器長とを等しくしたことを特徴とする請求項
１記載のパルスレーザ装置。 - 【請求項３】 増幅器をレーザ発振器と光共振器との間
に備えていることを特徴とする請求項１または２記載の
パルスレーザ装置。 - 【請求項４】 増幅器のレーザ媒質をパルス励起し、こ
のパルス周期と光共振器内を光が１往復する時間を等し
くしたことを特徴とする請求項３記載のパルスレーザ装
置。 - 【請求項５】 レーザ媒質と全反射鏡と部分反射鏡とを
備えたレーザ発振器、および部分反射鏡と光スイッチと
全反射鏡とを備えた光リングを具備し、前記光スイッチ
を介してレーザパルスを光リング外部に取り出すように
し、光リングを構成する部分反射鏡の反射率を、反射光
強度と光リングからの透過強度とが逆位相で等しくなる
ように構成し、かつ光リング内を巡廻する光と光リング
に入射する光とが同位相となるように光リングの周長を
設定したことを特徴とするパルスレーザ装置。 - 【請求項６】 モードロック変調素子をレーザ発振器内
に備えている変調したレーザ発振器を用い、かつ光リン
グの周長と発振器長とを等しくしたことを特徴とする請
求項５記載のパルスレーザ装置。 - 【請求項７】 増幅器をレーザ発振器と光リングとの間
に備えていることを特徴とする請求項５または６記載の
パルスレーザ装置。 - 【請求項８】 増幅器のレーザ媒質をパルス励起し、こ
のパルス周期と光リング内を光が１周する時間を等しく
したことを特徴とする請求項７記載のパルスレーザ装
置。 - 【請求項９】 光スイッチとして超音波光偏向素子を用
いたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一に記
載のパルスレーザ装置。 - 【請求項１０】 光スイッチとして、ポッケルスセルと
偏光素子との組み合せを用いたことを特徴とする請求項
１乃至８のいずれか一に記載のパルスレーザ装置。 - 【請求項１１】 一方の偏光素子をレーザ発振器内に備
えたことを特徴とする請求項１０記載のパルスレーザ装
置。 - 【請求項１２】 発振器のレーザ媒質の主成分を色素と
し、増幅器のレーザ媒質の主成分を銅蒸気としたことを
特徴とする請求項３，４，７乃至１１のいずれか一に記
載のパルスレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3305874A JP2745905B2 (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | パルスレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3305874A JP2745905B2 (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | パルスレーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05145149A JPH05145149A (ja) | 1993-06-11 |
| JP2745905B2 true JP2745905B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=17950383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3305874A Expired - Lifetime JP2745905B2 (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | パルスレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2745905B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1610465A4 (en) | 2003-03-25 | 2006-04-05 | Fujitsu Ltd | CODING SWITCHING AND A / D SWITCHING |
| FR2947107B1 (fr) * | 2009-06-19 | 2011-08-26 | Centre Nat Rech Scient | Systeme d'emission d'une lumiere polychromatique a sous-cavites couplees |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5184653A (ja) * | 1975-01-24 | 1976-07-24 | Hitachi Ltd | Kohiirentokogensochi |
| US4559627A (en) * | 1984-06-18 | 1985-12-17 | General Electric Company | Face pumped rectangular slab laser apparatus having an improved optical resonator cavity |
-
1991
- 1991-11-21 JP JP3305874A patent/JP2745905B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05145149A (ja) | 1993-06-11 |
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