JP3015541B2 - 注入同期型ｑスイッチレーザ装置 - Google Patents
注入同期型ｑスイッチレーザ装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、比較的小出力で高品
質のレーザ装置から射出されるレーザ光を種光として比
較的大出力のレーザ装置に注入して発振の同期をとるこ
とにより高品質で比較的大出力のレーザ光を得るように
した注入同期型レーザ装置に関する。
質のレーザ装置から射出されるレーザ光を種光として比
較的大出力のレーザ装置に注入して発振の同期をとるこ
とにより高品質で比較的大出力のレーザ光を得るように
した注入同期型レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザプラズマ発生や高調波光発生に用
いる高出力パルスレーザは、横モード、出力エネルギ
ー、出力波形及び発振周波数の各安定性が要求されるほ
か、高効率で小型であることも要請される。このような
要求をある程度満たすことが可能なレーザ装置として、
注入同期（Injection Seeding ）型Ｑスイッチレーザ装
置が提案されている（文献；IEEE JOURNAL OF QUANTUM
ELECTRONICS. VOL.26.NO.1.JANUARY 1990 pp149-157 参
照）。
いる高出力パルスレーザは、横モード、出力エネルギ
ー、出力波形及び発振周波数の各安定性が要求されるほ
か、高効率で小型であることも要請される。このような
要求をある程度満たすことが可能なレーザ装置として、
注入同期（Injection Seeding ）型Ｑスイッチレーザ装
置が提案されている（文献；IEEE JOURNAL OF QUANTUM
ELECTRONICS. VOL.26.NO.1.JANUARY 1990 pp149-157 参
照）。
【０００３】図３は、上記文献に開示された注入同期型
Ｑスイッチレーザ装置の構成を示すものである。この装
置は、要するに、Ｑスイッチレーザ装置１００に、モー
ドロックレーザ装置（MODE-ROCKED OSCILLATOR）２００
から射出された種光Ｌ0 を、光アイソレータ３００及び
ビームスプリッタ４００を介して注入し、この種光Ｌ0
によってＱスイッチレーザ装置１００の発振の同期をと
ることにより、Ｑスイッチレーザ装置１００から出力さ
れる高出力のレーザ光Ｌ1 が種光Ｌ0 の性質を残した高
品質なレーザ光となるようにしたものである。
Ｑスイッチレーザ装置の構成を示すものである。この装
置は、要するに、Ｑスイッチレーザ装置１００に、モー
ドロックレーザ装置（MODE-ROCKED OSCILLATOR）２００
から射出された種光Ｌ0 を、光アイソレータ３００及び
ビームスプリッタ４００を介して注入し、この種光Ｌ0
によってＱスイッチレーザ装置１００の発振の同期をと
ることにより、Ｑスイッチレーザ装置１００から出力さ
れる高出力のレーザ光Ｌ1 が種光Ｌ0 の性質を残した高
品質なレーザ光となるようにしたものである。
【０００４】ここで、用いられているモードロックレー
ザ装置２００は、内蔵されるＮｄ：ガラスレーザ媒体を
連続発振の色素レーザで励起して、最短パルス幅５．８
ｐｓ、最大出力１３ｍＷのモードロックパルス（＝種光
Ｌ0 ）を繰り返し周波数１７４ＭＨｚで連続的に発生さ
せるものである。
ザ装置２００は、内蔵されるＮｄ：ガラスレーザ媒体を
連続発振の色素レーザで励起して、最短パルス幅５．８
ｐｓ、最大出力１３ｍＷのモードロックパルス（＝種光
Ｌ0 ）を繰り返し周波数１７４ＭＨｚで連続的に発生さ
せるものである。
【０００５】また、Ｑスイッチレーザ装置１００は、レ
ーザ共振器を構成する全反射ミラー１０２と出力ミラー
１０３との間に、Ｎｄ：ガラススラブレーザ媒体１０
１、ポーラライザー１０５及びＱスイッチ素子１０４を
配置したものである。Ｎｄ：ガラススラブレーザ媒体１
０１はフラッシュランプ１０６によって励起される。
ーザ共振器を構成する全反射ミラー１０２と出力ミラー
１０３との間に、Ｎｄ：ガラススラブレーザ媒体１０
１、ポーラライザー１０５及びＱスイッチ素子１０４を
配置したものである。Ｎｄ：ガラススラブレーザ媒体１
０１はフラッシュランプ１０６によって励起される。
【０００６】このＱスイッチレーザ装置１００において
は、フラッシュランプ１０６によって励起されているレ
ーザ媒体１０１の利得が最大になるまではＱスイッチ素
子１０４によって発振しない状態に保たれる。そして、
レーザ媒体１０１の利得が最大になったところでＱスイ
ッチ素子１０４が発振する状態に切り替えられる。そう
すると、通常は、自然放出光からレーザ発振に移行する
のに対し、上述のように、この場合には、ビームスプリ
ッタ４００及び出力ミラー１０３を介して種光Ｌ0 が注
入されているために、この種光Ｌ0 が基になってＱスイ
ッチレーザの発振が行われて、出力レーザ光Ｌ1 が得ら
れる。この出力レーザ光Ｌ1 は種光の性質をそのまま受
け継いで種光Ｌ0 と同様のパルスの性質を有していると
同時に種光に比較して著しく高いピーク出力を有する。
なお、出力レーザ光Ｌ1 はビームスプリッタ４００を通
して出力されるので、出力レーザ光の一部はビームスプ
リッタ４００を介してモードロックレーザ装置２００に
向かって戻ろうとするが、光アイソレータ３００によっ
て遮断される。
は、フラッシュランプ１０６によって励起されているレ
ーザ媒体１０１の利得が最大になるまではＱスイッチ素
子１０４によって発振しない状態に保たれる。そして、
レーザ媒体１０１の利得が最大になったところでＱスイ
ッチ素子１０４が発振する状態に切り替えられる。そう
すると、通常は、自然放出光からレーザ発振に移行する
のに対し、上述のように、この場合には、ビームスプリ
ッタ４００及び出力ミラー１０３を介して種光Ｌ0 が注
入されているために、この種光Ｌ0 が基になってＱスイ
ッチレーザの発振が行われて、出力レーザ光Ｌ1 が得ら
れる。この出力レーザ光Ｌ1 は種光の性質をそのまま受
け継いで種光Ｌ0 と同様のパルスの性質を有していると
同時に種光に比較して著しく高いピーク出力を有する。
なお、出力レーザ光Ｌ1 はビームスプリッタ４００を通
して出力されるので、出力レーザ光の一部はビームスプ
リッタ４００を介してモードロックレーザ装置２００に
向かって戻ろうとするが、光アイソレータ３００によっ
て遮断される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の従来
の注入同期型Ｑスイッチレーザ装置では、モードロック
レーザ装置２００からの種光Ｌ0 をビームスプリッタ４
００と出力ミラー１０３を通してＱスイッチレーザ装置
内に注入するようにしている（なお、出力ミラー１０３
を通す代わりに、全反射ミラー１０２を通して注入する
場合もある）。このため、モードロックレーザ装置２０
０から射出された種光Ｌ0 はこれらビームスプリッタ４
００と出力ミラー１０３で減衰された後に注入される。
それゆえ、モードロックレーザ装置２００としてはその
減衰分を考慮して比較的高い出力の装置が必要となる。
この減衰を小さくするために、ビームスプリッタ４００
として種光がより多く注入されるような特性のものを用
いると、今度はＱスイッチレーザ装置から発振された出
力レーザ光Ｌ1 がより多くモードロックレーザ装置２０
０に向かうことになり、その一部は光アイソレータ３０
０通過してモードロックレーザ装置２００に入りその発
振を乱すおそれがでてくる。
の注入同期型Ｑスイッチレーザ装置では、モードロック
レーザ装置２００からの種光Ｌ0 をビームスプリッタ４
００と出力ミラー１０３を通してＱスイッチレーザ装置
内に注入するようにしている（なお、出力ミラー１０３
を通す代わりに、全反射ミラー１０２を通して注入する
場合もある）。このため、モードロックレーザ装置２０
０から射出された種光Ｌ0 はこれらビームスプリッタ４
００と出力ミラー１０３で減衰された後に注入される。
それゆえ、モードロックレーザ装置２００としてはその
減衰分を考慮して比較的高い出力の装置が必要となる。
この減衰を小さくするために、ビームスプリッタ４００
として種光がより多く注入されるような特性のものを用
いると、今度はＱスイッチレーザ装置から発振された出
力レーザ光Ｌ1 がより多くモードロックレーザ装置２０
０に向かうことになり、その一部は光アイソレータ３０
０通過してモードロックレーザ装置２００に入りその発
振を乱すおそれがでてくる。
【０００８】このように、従来の注入同期型Ｑスイッチ
レーザ装置は、比較的高い出力のモードロックレーザ装
置が必要になるとともに、Ｑスイッチレーザ装置からの
出力レーザ光をビームスプリッタを通して取り出すもの
であるため、これによる減衰を受けるので、発振レーザ
光の出力を必ずしも効率良く利用することができないと
いう問題点があった。
レーザ装置は、比較的高い出力のモードロックレーザ装
置が必要になるとともに、Ｑスイッチレーザ装置からの
出力レーザ光をビームスプリッタを通して取り出すもの
であるため、これによる減衰を受けるので、発振レーザ
光の出力を必ずしも効率良く利用することができないと
いう問題点があった。
【０００９】この発明は、上述の背景のもとでなされた
ものであり、種光を効率良くＱスイッチレーザ装置に注
入でき、また、Ｑスイッチレーザ装置から射出された出
力レーザ光を効率良く取り出すことができるとともに、
構成をより単純化できる注入同期型Ｑスイッチレーザ装
置を提供することを目的としたものである。
ものであり、種光を効率良くＱスイッチレーザ装置に注
入でき、また、Ｑスイッチレーザ装置から射出された出
力レーザ光を効率良く取り出すことができるとともに、
構成をより単純化できる注入同期型Ｑスイッチレーザ装
置を提供することを目的としたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本発明は、（１） 種光を発生する種光発生用レー
ザ装置と、この種光発生用レーザ装置から射出された種
光の光路上に設けられており、所定のしきい値以下の強
度の光は透過するがこのしきい値を越える強度の光が入
射したときはこれを反射する性質を有する誘導ブリルア
ン散乱媒質と、この誘導ブリルアン散乱媒質と出力ミラ
ーとで構成されるレーザ共振器内に設けられたレーザ媒
体と、このレーザ媒体を励起する励起光源とを有し、前
記励起光源でレーザ媒体を励起した状態で、前記種光発
生用レーザ装置から射出された種光を前記誘導ブリルア
ン散乱媒質を通じて前記レーザ共振器内に注入し、前記
レーザ媒体を通過させることによって増幅して前記誘導
ブリルアン散乱媒質のしきい値を越える強度にすること
によって前記共振器内に発振を生じさせて出力レーザ光
を得るようにした構成とした。
めに本発明は、（１） 種光を発生する種光発生用レー
ザ装置と、この種光発生用レーザ装置から射出された種
光の光路上に設けられており、所定のしきい値以下の強
度の光は透過するがこのしきい値を越える強度の光が入
射したときはこれを反射する性質を有する誘導ブリルア
ン散乱媒質と、この誘導ブリルアン散乱媒質と出力ミラ
ーとで構成されるレーザ共振器内に設けられたレーザ媒
体と、このレーザ媒体を励起する励起光源とを有し、前
記励起光源でレーザ媒体を励起した状態で、前記種光発
生用レーザ装置から射出された種光を前記誘導ブリルア
ン散乱媒質を通じて前記レーザ共振器内に注入し、前記
レーザ媒体を通過させることによって増幅して前記誘導
ブリルアン散乱媒質のしきい値を越える強度にすること
によって前記共振器内に発振を生じさせて出力レーザ光
を得るようにした構成とした。
【００１１】また、この構成１の態様として、（２）
構成１の注入同期型Ｑスイッチレーザ装置であって、前
記レーザ共振器を構成する出力ミラーの代わりに全反射
ミラーを用いて該全反射ミラーと前記誘導ブリルアン散
乱媒質とでレーザ共振器を構成するようにし、前記レー
ザ媒体と全反射ミラーとの間に通過する光の偏光面を瞬
時に変えるポッケルスセルを設け、このポッケルスセル
と前記レーザ媒体との間に、所定の偏光面の光は透過す
るが他の所定の偏光面の光は反射するポーラライザーを
設け、前記レーザ共振器間で共振レーザ光が生じたとき
に前記ポッケルスセルによって前記共振レーザ光の偏光
面を制御することにより該ポッケルスセルを通過した発
振レーザ光を前記ポーラライザーで反射させて外部に取
り出すようにしたことを特徴とする構成とした。
構成１の注入同期型Ｑスイッチレーザ装置であって、前
記レーザ共振器を構成する出力ミラーの代わりに全反射
ミラーを用いて該全反射ミラーと前記誘導ブリルアン散
乱媒質とでレーザ共振器を構成するようにし、前記レー
ザ媒体と全反射ミラーとの間に通過する光の偏光面を瞬
時に変えるポッケルスセルを設け、このポッケルスセル
と前記レーザ媒体との間に、所定の偏光面の光は透過す
るが他の所定の偏光面の光は反射するポーラライザーを
設け、前記レーザ共振器間で共振レーザ光が生じたとき
に前記ポッケルスセルによって前記共振レーザ光の偏光
面を制御することにより該ポッケルスセルを通過した発
振レーザ光を前記ポーラライザーで反射させて外部に取
り出すようにしたことを特徴とする構成とした。
【００１２】
【作用】上述の構成１によれば、レーザ媒体を励起光源
で励起することによって共振器内で生じたレーザ光、あ
るいは、共振器内に注入された種光が誘導ブリルアン散
乱媒質を通過する際にこの誘導ブリルアン散乱媒質のし
きい値を越えたとき、この誘導ブリルアン散乱媒質は全
反射鏡として作用することになり、その時点でＱスイッ
チ発振するので、これを取り出すことにより出力レーザ
光が得られる。これによれば、誘導ブリルアン散乱媒質
は、しきい値を越えない種光をほとんど減衰させること
なく透過するから、従来の場合ように、種光をレーザ共
振器内に注入する際に種光がビームスプリッタや出力ミ
ラー等で減衰されるようなことがない。したがって、種
光発生用レーザ装置として比較的出力の小さいものを用
いることができる。また、誘導ブリルアン散乱媒質はＱ
スイッチとしての機能とレーザ共振器の全反射鏡として
の機能の双方を兼ねるので、従来は必要であった高価な
Ｑスイッチ素子やポーラライザー等が不要になる。
で励起することによって共振器内で生じたレーザ光、あ
るいは、共振器内に注入された種光が誘導ブリルアン散
乱媒質を通過する際にこの誘導ブリルアン散乱媒質のし
きい値を越えたとき、この誘導ブリルアン散乱媒質は全
反射鏡として作用することになり、その時点でＱスイッ
チ発振するので、これを取り出すことにより出力レーザ
光が得られる。これによれば、誘導ブリルアン散乱媒質
は、しきい値を越えない種光をほとんど減衰させること
なく透過するから、従来の場合ように、種光をレーザ共
振器内に注入する際に種光がビームスプリッタや出力ミ
ラー等で減衰されるようなことがない。したがって、種
光発生用レーザ装置として比較的出力の小さいものを用
いることができる。また、誘導ブリルアン散乱媒質はＱ
スイッチとしての機能とレーザ共振器の全反射鏡として
の機能の双方を兼ねるので、従来は必要であった高価な
Ｑスイッチ素子やポーラライザー等が不要になる。
【００１３】また、構成２によれば、Ｑスイッチ発振が
最大になったところでポッケルスセルを制御してポーラ
ライザーを通じて出力レーザ光を外部に取り出すことが
でき、それまでの間に、レーザ共振器内においてレーザ
光のエネルギーロスがほとんどないから、ピークパワー
の高い出力レーザ光を得ることができる。
最大になったところでポッケルスセルを制御してポーラ
ライザーを通じて出力レーザ光を外部に取り出すことが
でき、それまでの間に、レーザ共振器内においてレーザ
光のエネルギーロスがほとんどないから、ピークパワー
の高い出力レーザ光を得ることができる。
【００１４】
【実施例】第１実施例 図１はこの発明の第１実施例にかかる注入同期型Ｑスイ
ッチレーザ装置の構成を示す図である。以下、図１を参
照にしながらこの発明の第１実施例を詳細に説明する。
ッチレーザ装置の構成を示す図である。以下、図１を参
照にしながらこの発明の第１実施例を詳細に説明する。
【００１５】図１において、符号１はレーザ媒体、符号
２はモードロックレーザ装置、符号３は光アイソレー
タ、符号４は誘導ブリルアン散乱媒質を収納したＳＢＳ
セル、符号５は出力ミラーである。レーザ媒体１、光ア
イソレータ３、誘導ブリルアンＳＢＳセル４及び出力ミ
ラー５は、モードロックレーザ装置２から射出される種
光Ｌ0 の光路上に配置される。
２はモードロックレーザ装置、符号３は光アイソレー
タ、符号４は誘導ブリルアン散乱媒質を収納したＳＢＳ
セル、符号５は出力ミラーである。レーザ媒体１、光ア
イソレータ３、誘導ブリルアンＳＢＳセル４及び出力ミ
ラー５は、モードロックレーザ装置２から射出される種
光Ｌ0 の光路上に配置される。
【００１６】レーザ媒体１は、Ｎｄ：ＹＡＧ結晶（直径
４ｍｍ、長さ７５ｍｍ）であり、フラッシュランプから
なる起光源１ａによって励起エネルギー２０Ｊで励起し
たとき小信号利得が約１０倍となるものである。
４ｍｍ、長さ７５ｍｍ）であり、フラッシュランプから
なる起光源１ａによって励起エネルギー２０Ｊで励起し
たとき小信号利得が約１０倍となるものである。
【００１７】モードロックレーザ装置２は、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇ結晶（直径４ｍｍ、長さ７５ｍｍ）をレーザ媒体とし
たフラッシュランプ励起のパルスレーザであり、パルス
幅約１００ｐsec のモードロックパルスを１００ＭＨｚ
間隔で発生する。このモードロックパルス列は、約１０
０ｎsecsのパルス幅のガウス分布を形成し、そのエネル
ギーは約１ｍＪであり、毎秒１０回の繰り返し速度で発
生する。
Ｇ結晶（直径４ｍｍ、長さ７５ｍｍ）をレーザ媒体とし
たフラッシュランプ励起のパルスレーザであり、パルス
幅約１００ｐsec のモードロックパルスを１００ＭＨｚ
間隔で発生する。このモードロックパルス列は、約１０
０ｎsecsのパルス幅のガウス分布を形成し、そのエネル
ギーは約１ｍＪであり、毎秒１０回の繰り返し速度で発
生する。
【００１８】ＳＢＳセル４は、ガラス容器内にＣＳ2 、
ＴｉＣｌ4 、ＳｎＣｌ4 等の誘導ブリルアン散乱（（St
imulated Brillouin Scattering ）媒質を封入したもの
である。この誘導ブリルアン散乱媒質は、しきい値以下
の強度のレーザ光は透過するが、しきい値以上のレーザ
光が入射したときにはこれを反射する性質を有するもの
である。
ＴｉＣｌ4 、ＳｎＣｌ4 等の誘導ブリルアン散乱（（St
imulated Brillouin Scattering ）媒質を封入したもの
である。この誘導ブリルアン散乱媒質は、しきい値以下
の強度のレーザ光は透過するが、しきい値以上のレーザ
光が入射したときにはこれを反射する性質を有するもの
である。
【００１９】このＳＢＳセルの両側には集光レンズ４ａ
及び４ｂが配置され、さらに、ＳＢＳセル４とモードロ
ックレーザ装置２との間には、該モードロックレーザ装
置２への戻り光を遮断する光アイソレータが配置されて
いる。
及び４ｂが配置され、さらに、ＳＢＳセル４とモードロ
ックレーザ装置２との間には、該モードロックレーザ装
置２への戻り光を遮断する光アイソレータが配置されて
いる。
【００２０】上述の構成において、励起光源１ａによっ
てレーザ媒体１を励起し、その利得が最大になった時点
に、モードロックレーザ装置２から種光Ｌ0を射出させ
る。モードロックレーザ装置２から射出された種光Ｌ0
は、光アイソレータ３を通り、集光レンズ４ａによって
集光された後、ＳＢＳセル４を通過し、さらに集光レン
ズ４ｂで平行光にされた後、レーザ媒体１を通過して出
力ミラー５で反射され、再度レーザ媒体１を通過して集
光レンズ４ｂにより集光されてＳＢＳセル４に再度入射
する。
てレーザ媒体１を励起し、その利得が最大になった時点
に、モードロックレーザ装置２から種光Ｌ0を射出させ
る。モードロックレーザ装置２から射出された種光Ｌ0
は、光アイソレータ３を通り、集光レンズ４ａによって
集光された後、ＳＢＳセル４を通過し、さらに集光レン
ズ４ｂで平行光にされた後、レーザ媒体１を通過して出
力ミラー５で反射され、再度レーザ媒体１を通過して集
光レンズ４ｂにより集光されてＳＢＳセル４に再度入射
する。
【００２１】ここで、ＳＢＳセル４に再度入射した種光
Ｌ0 は、レーザ媒体１を２回通過する間に約１０ｍＪま
で光増幅されている。このため、この種光Ｌ0 のパルス
の先頭の部分がしきい値を越え、誘導ブリルアン散乱を
生じさせる。これにより、このＳＢＳセルは反射鏡とし
て作用することになり、このＳＢＳセル４と出力ミラー
５とで共振器長が約１．５ｍのレーザ共振器を構成する
ことになってレーザ発振が起こる。この発振によって、
出力ミラー５を通じてエネルギー１００ｍＪのＱスイッ
チレーザ光Ｌ1 が得られる。
Ｌ0 は、レーザ媒体１を２回通過する間に約１０ｍＪま
で光増幅されている。このため、この種光Ｌ0 のパルス
の先頭の部分がしきい値を越え、誘導ブリルアン散乱を
生じさせる。これにより、このＳＢＳセルは反射鏡とし
て作用することになり、このＳＢＳセル４と出力ミラー
５とで共振器長が約１．５ｍのレーザ共振器を構成する
ことになってレーザ発振が起こる。この発振によって、
出力ミラー５を通じてエネルギー１００ｍＪのＱスイッ
チレーザ光Ｌ1 が得られる。
【００２２】この実施例によれば、レーザ共振器内に種
光Ｌ0 を注入する段階では、この種光Ｌ0 の強度はＳＢ
Ｓセル内の誘導ブリルアン散乱媒質のしきい値を越えな
いので減衰させることなく注入できる。このため、従来
の場合ように、種光をレーザ共振器内に注入する際に種
光がビームスプリッタや出力ミラー等で減衰されるよう
なことがない。したがって、種光発生用レーザ装置とし
て比較的出力の小さいものを用いることができる。ま
た、誘導ブリルアン散乱媒質はＱスイッチとしての機能
とレーザ共振器の全反射鏡としての機能の双方を兼ねる
ので、従来は必要であった高価なＱスイッチ素子やポー
ラライザー等が不要になる。
光Ｌ0 を注入する段階では、この種光Ｌ0 の強度はＳＢ
Ｓセル内の誘導ブリルアン散乱媒質のしきい値を越えな
いので減衰させることなく注入できる。このため、従来
の場合ように、種光をレーザ共振器内に注入する際に種
光がビームスプリッタや出力ミラー等で減衰されるよう
なことがない。したがって、種光発生用レーザ装置とし
て比較的出力の小さいものを用いることができる。ま
た、誘導ブリルアン散乱媒質はＱスイッチとしての機能
とレーザ共振器の全反射鏡としての機能の双方を兼ねる
ので、従来は必要であった高価なＱスイッチ素子やポー
ラライザー等が不要になる。
【００２３】第２実施例 図２はこの発明の第２実施例にかかる注入同期型Ｑスイ
ッチレーザ装置の構成を示す図である。以下、図２を参
照にしながらこの発明の第２実施例を説明する。
ッチレーザ装置の構成を示す図である。以下、図２を参
照にしながらこの発明の第２実施例を説明する。
【００２４】図２に示されるように、この実施例は、上
述の第１実施例における出力ミラー５の代わりに全反射
ミラー６を用い、また、レーザ媒体１と全反射ミラー６
との間に、通過する光の偏光面を瞬時に変えるポッケル
スセル７を設けるとともに、このポッケルスセル７とレ
ーザ媒体１との間に、所定の偏光面の光は透過するが他
の所定の偏光面の光は反射するポーラライザー８を設け
たものである。
述の第１実施例における出力ミラー５の代わりに全反射
ミラー６を用い、また、レーザ媒体１と全反射ミラー６
との間に、通過する光の偏光面を瞬時に変えるポッケル
スセル７を設けるとともに、このポッケルスセル７とレ
ーザ媒体１との間に、所定の偏光面の光は透過するが他
の所定の偏光面の光は反射するポーラライザー８を設け
たものである。
【００２５】これにより、レーザ共振器をＳＢＳセル４
と全反射ミラー６とで構成するようにし、このレーザ共
振器間で共振レーザ光が生じたときに前記ポッケルスセ
ル７によって共振レーザ光Ｌ1 の偏光面を制御すること
により該ポッケルスセル７を通過した発振レーザ光Ｌ1
をポーラライザー８で反射させて外部に取り出すように
した、いわゆるキャビティーダンプ方式を用いたもので
ある。なお、ポッケルスセル７は、駆動装置７ａによっ
て制御され、該駆動装置７ａによってポッケルスセル７
を往復した光の偏光面を９０°回転させるλ／４電圧の
印加状態と、偏光面を変化させないゼロＶの印加状態と
を所定のタイミングで瞬時に切り替えることができるよ
うになっている。すなわち、レーザ共振器内でのＱスイ
ッチ発振が最大になった時点で、ポッケルスセル７への
印加電圧をλ／４電圧にして、出力レーザ光Ｌ1 を外部
に取り出すものである。
と全反射ミラー６とで構成するようにし、このレーザ共
振器間で共振レーザ光が生じたときに前記ポッケルスセ
ル７によって共振レーザ光Ｌ1 の偏光面を制御すること
により該ポッケルスセル７を通過した発振レーザ光Ｌ1
をポーラライザー８で反射させて外部に取り出すように
した、いわゆるキャビティーダンプ方式を用いたもので
ある。なお、ポッケルスセル７は、駆動装置７ａによっ
て制御され、該駆動装置７ａによってポッケルスセル７
を往復した光の偏光面を９０°回転させるλ／４電圧の
印加状態と、偏光面を変化させないゼロＶの印加状態と
を所定のタイミングで瞬時に切り替えることができるよ
うになっている。すなわち、レーザ共振器内でのＱスイ
ッチ発振が最大になった時点で、ポッケルスセル７への
印加電圧をλ／４電圧にして、出力レーザ光Ｌ1 を外部
に取り出すものである。
【００２６】この実施例によれば、Ｑスイッチ発振が最
大になったところでポッケルスセル７を制御してポーラ
ライザー８通じて出力レーザ光Ｌ1 を外部に取り出すこ
とができ、それまでの間に、レーザ共振器内においてレ
ーザ光のエネルギーロスがほとんどないから、ピークパ
ワーの高い出力レーザ光を得ることができる。
大になったところでポッケルスセル７を制御してポーラ
ライザー８通じて出力レーザ光Ｌ1 を外部に取り出すこ
とができ、それまでの間に、レーザ共振器内においてレ
ーザ光のエネルギーロスがほとんどないから、ピークパ
ワーの高い出力レーザ光を得ることができる。
【００２７】なお、上述の各実施例では、種光発生用レ
ーザ装置として、パルス動作のモードロックレーザ装置
を用いたが、これは、上述の従来例と同じように、連続
動作のモードロックレーザ装置を用いてもよい。なお、
その場合には、レーザ共振器内での利得が誘導ブリルア
ン散乱のしきい値を越えるまで発振が抑えられ、しきい
値を越えたときにＱスイッチ発振が起こるので、やはり
Ｑスイッチ素子等は必要ない。
ーザ装置として、パルス動作のモードロックレーザ装置
を用いたが、これは、上述の従来例と同じように、連続
動作のモードロックレーザ装置を用いてもよい。なお、
その場合には、レーザ共振器内での利得が誘導ブリルア
ン散乱のしきい値を越えるまで発振が抑えられ、しきい
値を越えたときにＱスイッチ発振が起こるので、やはり
Ｑスイッチ素子等は必要ない。
【００２８】さらには、種光発生用レーザ装置として、
必ずしもモードロックレーザ装置を用いる必要はなく、
その代わりに、単一横モードレーザ装置、単一縦モード
レーザ装置、周波数狭帯化レーザ、ダイオードレーザ、
色素レーザその他のレーザ装置を用いてもよい。
必ずしもモードロックレーザ装置を用いる必要はなく、
その代わりに、単一横モードレーザ装置、単一縦モード
レーザ装置、周波数狭帯化レーザ、ダイオードレーザ、
色素レーザその他のレーザ装置を用いてもよい。
【００２９】また、レーザ媒体としては、Ｎｄ：ＹＡＧ
レーザのほかに、例えば、Ｎｄ：ＹＬＦ、Ｎｄ：ｇｌａ
ｓｓ、Ｎｄ：ＹＶＯ4 、ＮＹＡＢ、ＮＡＢ、Ｅｒ：ＹＡ
Ｇ、Ｅｒ：ＹＬＦ、Ｅｒ：ｇｌａｓｓ等を用いてもよ
い。その場合には、用いるレーザ媒体に応じた種光発生
用レーザ装置を用いるべきことは勿論である。
レーザのほかに、例えば、Ｎｄ：ＹＬＦ、Ｎｄ：ｇｌａ
ｓｓ、Ｎｄ：ＹＶＯ4 、ＮＹＡＢ、ＮＡＢ、Ｅｒ：ＹＡ
Ｇ、Ｅｒ：ＹＬＦ、Ｅｒ：ｇｌａｓｓ等を用いてもよ
い。その場合には、用いるレーザ媒体に応じた種光発生
用レーザ装置を用いるべきことは勿論である。
【００３０】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明にかかる注
入同期型Ｑスイッチレーザ装置は、種光を発生する種光
発生用レーザ装置と、この種光発生用レーザ装置から射
出された種光の光路上に設けた誘導ブリルアン散乱媒質
と、この誘導ブリルアン散乱媒質と出力ミラーとで構成
されるレーザ共振器内に設けられたレーザ媒体と、この
レーザ媒体を励起する励起光源とを有し、励起光源でレ
ーザ媒体を励起し、種光発生用レーザ装置から射出され
た種光をレーザ共振器内に注入して誘導ブリルアン散乱
媒質に該媒質のしきい値を越える強度の光が入射するよ
うにして発振させ、出力レーザ光を得るようにしたもの
で、これにより、種光を効率良くＱスイッチレーザ装置
に注入でき、また、Ｑスイッチレーザ装置から射出され
た出力レーザ光を効率良く取り出すことができるととも
に、構成をより単純化できる装置を得ているものであ
る。
入同期型Ｑスイッチレーザ装置は、種光を発生する種光
発生用レーザ装置と、この種光発生用レーザ装置から射
出された種光の光路上に設けた誘導ブリルアン散乱媒質
と、この誘導ブリルアン散乱媒質と出力ミラーとで構成
されるレーザ共振器内に設けられたレーザ媒体と、この
レーザ媒体を励起する励起光源とを有し、励起光源でレ
ーザ媒体を励起し、種光発生用レーザ装置から射出され
た種光をレーザ共振器内に注入して誘導ブリルアン散乱
媒質に該媒質のしきい値を越える強度の光が入射するよ
うにして発振させ、出力レーザ光を得るようにしたもの
で、これにより、種光を効率良くＱスイッチレーザ装置
に注入でき、また、Ｑスイッチレーザ装置から射出され
た出力レーザ光を効率良く取り出すことができるととも
に、構成をより単純化できる装置を得ているものであ
る。
【図１】この発明の第１実施例にかかる注入同期型Ｑス
イッチレーザ装置の構成を示す図である。
イッチレーザ装置の構成を示す図である。
【図２】この発明の第２実施例にかかる注入同期型Ｑス
イッチレーザ装置の構成を示す図である。
イッチレーザ装置の構成を示す図である。
【図３】従来例の構成を示す図である。
１…レーザ媒体、２…モードロックレーザ装置、３…光
アイソレータ、４…ＳＢＳセル、５…出力ミラー。
アイソレータ、４…ＳＢＳセル、５…出力ミラー。
Claims (2)
- 【請求項１】 種光を発生する種光発生用レーザ装置
と、 この種光発生用レーザ装置から射出された種光の光路上
に設けられており、所定のしきい値以下の強度の光は透
過するがこのしきい値を越える強度の光が入射したとき
はこれを反射する性質を有する誘導ブリルアン散乱媒質
と、 この誘導ブリルアン散乱媒質と出力ミラーとで構成され
るレーザ共振器内に設けられたレーザ媒体と、 このレーザ媒体を励起する励起光源とを有し、 前記励起光源でレーザ媒体を励起した状態で、前記種光
発生用レーザ装置から射出された種光を前記誘導ブリル
アン散乱媒質を通じて前記レーザ共振器内に注入し、前
記レーザ媒体を通過させることによって増幅して前記誘
導ブリルアン散乱媒質のしきい値を越える強度にするこ
とによって前記共振器内に発振を生じさせて出力レーザ
光を得るようにした注入同期型Ｑスイッチレーザ装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の注入同期型Ｑスイッチ
レーザ装置において、 前記レーザ共振器を構成する出力ミラーの代わりに全反
射ミラーを用いて該全反射ミラーと前記誘導ブリルアン
散乱媒質とでレーザ共振器を構成するようにし、 前記レーザ媒体と全反射ミラーとの間に通過する光の偏
光面を瞬時に変えるポッケルスセルを設け、 このポッケルスセルと前記レーザ媒体との間に、所定の
偏光面の光は透過するが他の所定の偏光面の光は反射す
るポーラライザーを設け、 前記レーザ共振器間で共振レーザ光が生じたときに前記
ポッケルスセルによって前記共振レーザ光の偏光面を制
御することにより該ポッケルスセルを通過した発振レー
ザ光を前記ポーラライザーで反射させて外部に取り出す
ようにしたことを特徴とする注入同期型Ｑスイッチレー
ザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25155391A JP3015541B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 注入同期型ｑスイッチレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25155391A JP3015541B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 注入同期型ｑスイッチレーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0590688A JPH0590688A (ja) | 1993-04-09 |
| JP3015541B2 true JP3015541B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=17224541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25155391A Expired - Lifetime JP3015541B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 注入同期型ｑスイッチレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3015541B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5151018B2 (ja) * | 2005-09-29 | 2013-02-27 | 住友電気工業株式会社 | 光源装置 |
| JP4773222B2 (ja) * | 2006-02-06 | 2011-09-14 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 空中可視像形成装置および空中可視像形成方法 |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP25155391A patent/JP3015541B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0590688A (ja) | 1993-04-09 |
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