JP3065644B2 - レーザ増幅装置 - Google Patents
レーザ増幅装置Info
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- JP3065644B2 JP3065644B2 JP2238924A JP23892490A JP3065644B2 JP 3065644 B2 JP3065644 B2 JP 3065644B2 JP 2238924 A JP2238924 A JP 2238924A JP 23892490 A JP23892490 A JP 23892490A JP 3065644 B2 JP3065644 B2 JP 3065644B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、レ−ザ増幅装置に係り、特に高効率化、お
よびメインテナンス化の向上を図るようにしたレ−ザ増
幅装置に関する。
よびメインテナンス化の向上を図るようにしたレ−ザ増
幅装置に関する。
（従来の技術） レ−ザ−増幅装置は、素材切削加工、光通信、医療技
術、原子力産業等広い分野で使用されている。特に、原
子力産業分野では高出力の銅蒸気レ−ザを用いた原子法
レ−ザウラン濃縮技術として応用され、損失が少なく効
率の高いレ−ザシステムを確率すべく研究開発が進めら
れている。
術、原子力産業等広い分野で使用されている。特に、原
子力産業分野では高出力の銅蒸気レ−ザを用いた原子法
レ−ザウラン濃縮技術として応用され、損失が少なく効
率の高いレ−ザシステムを確率すべく研究開発が進めら
れている。
原子力産業分野における原子法レ−ザウラン濃縮技術
のような高出力で光学素子の損失がシステム全体の出力
に大きく影響するような種類のレ−ザを用いる場合に
は、構成する光学素子（例えばレンズ、ミラ−等）は極
力損失の小さな物を使用すると共に、その構成を工夫し
て光学素子の点数を少なくすることが重要となる。
のような高出力で光学素子の損失がシステム全体の出力
に大きく影響するような種類のレ−ザを用いる場合に
は、構成する光学素子（例えばレンズ、ミラ−等）は極
力損失の小さな物を使用すると共に、その構成を工夫し
て光学素子の点数を少なくすることが重要となる。
従来のレ−ザ増幅装置は、第４図に示すように、共振
器1A,1Bを有する発振器２が備えられ、このレ−ザ発振
器２から発振されたレ−ザビ−ムが入射ビ−ム３として
増幅器４に入射される。増幅器４は入射ビ−ム３を増幅
して射出ビ−ム５として取り出すようになっている。第
４図では、増幅器４を１台のみ示すが、増幅器４を複数
台設けた多段増幅の構成を採る場合もある。増幅器４お
よび発振器２には、それぞれレ−ザ駆動用電源6A,6Bが
接続され、これらレ−ザ駆動用電源6A,6bは電源制御装
置７により制御される。
器1A,1Bを有する発振器２が備えられ、このレ−ザ発振
器２から発振されたレ−ザビ−ムが入射ビ−ム３として
増幅器４に入射される。増幅器４は入射ビ−ム３を増幅
して射出ビ−ム５として取り出すようになっている。第
４図では、増幅器４を１台のみ示すが、増幅器４を複数
台設けた多段増幅の構成を採る場合もある。増幅器４お
よび発振器２には、それぞれレ−ザ駆動用電源6A,6Bが
接続され、これらレ−ザ駆動用電源6A,6bは電源制御装
置７により制御される。
レ−ザ増幅装置には、発振器２に対する増幅器４の最
適電源条件およびパルスレ−ザの場合には駆動タイミン
グ条件の最適化を図るため、増幅器４に入射する入射ビ
−ム３をモニタする測定系統８が備えられる。測定系統
８には発振器２から増幅器４への入射ビ−ム３から数％
程度のサンプル光９を取り出すビ−ム分配ミラ−10Aが
備えられ、そのサンプル光９は、さらに別のビ−ム分配
ミラ−10Bにより光電管（パルス波形測定器）11および
レ−ザ出力計12に分配して入射される。これら光電管11
およびレ−ザ出力計12の出力信号は電源制御装置７に入
力され、レ−ザ駆動用電源6A,6Bにフィ−ドバックして
電気入力条件、駆動タイミング条件の最適性を図ってい
る。
適電源条件およびパルスレ−ザの場合には駆動タイミン
グ条件の最適化を図るため、増幅器４に入射する入射ビ
−ム３をモニタする測定系統８が備えられる。測定系統
８には発振器２から増幅器４への入射ビ−ム３から数％
程度のサンプル光９を取り出すビ−ム分配ミラ−10Aが
備えられ、そのサンプル光９は、さらに別のビ−ム分配
ミラ−10Bにより光電管（パルス波形測定器）11および
レ−ザ出力計12に分配して入射される。これら光電管11
およびレ−ザ出力計12の出力信号は電源制御装置７に入
力され、レ−ザ駆動用電源6A,6Bにフィ−ドバックして
電気入力条件、駆動タイミング条件の最適性を図ってい
る。
（発明が解決しようとする課題） 従来のレ−ザ増幅装置は、発振器２と増幅器４の間、
あるいは増幅器４が複数台設置されている場合には、増
幅器４と図示しない増幅器との間に、光学素子としての
ビ−ム分配ミラ−10Aが設置される。このビ−ム分配ミ
ラ−10Aによるレ−ザの損失は、レ−ザ強度が高くなる
に連れて大きくなり、システム全体の効率に悪影響を及
ぼす。このため、ビ−ム分配ミラ−10Aの反射率が極力
小さくなるように、表面に無反射コ−ティングを施すこ
とが試みられているが、それでも１％以下にすることは
困難である。また、ビ−ム分配ミラ−10Aを発振器２と
増幅器４との間に設置すると、レ−ザビ−ムの光軸がず
れる原因となり、光軸調整のための時間と労力が大きく
なるという問題がある。
あるいは増幅器４が複数台設置されている場合には、増
幅器４と図示しない増幅器との間に、光学素子としての
ビ−ム分配ミラ−10Aが設置される。このビ−ム分配ミ
ラ−10Aによるレ−ザの損失は、レ−ザ強度が高くなる
に連れて大きくなり、システム全体の効率に悪影響を及
ぼす。このため、ビ−ム分配ミラ−10Aの反射率が極力
小さくなるように、表面に無反射コ−ティングを施すこ
とが試みられているが、それでも１％以下にすることは
困難である。また、ビ−ム分配ミラ−10Aを発振器２と
増幅器４との間に設置すると、レ−ザビ−ムの光軸がず
れる原因となり、光軸調整のための時間と労力が大きく
なるという問題がある。
本発明は上記の事情を考慮してなされたもので、レ−
ザビ−ムの損失および光軸の移動を防止し、高効率化お
よびメインテナンス性の向上を図ることができるレ−ザ
増幅装置を提供することを目的とする。
ザビ−ムの損失および光軸の移動を防止し、高効率化お
よびメインテナンス性の向上を図ることができるレ−ザ
増幅装置を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） 本発明に係るレーザ増幅システムは、上述した課題を
解決するために、レーザビームを発振させる発振器と、
この発振器からのレーザビームを増幅させる増幅器と、
この増幅器に入射するレーザビームをモニタする測定系
統とを備え、上記増幅器にレーザ光軸に対して傾きを有
する入射ウィンドウを備え、上記測定系統はその入射ウ
ィンドウからの反射光を分配するビーム分配ミラーと、
ビーム分配ミラーからの反射光および透過光の一方をそ
れぞれ入力するパルス波形測定器およびレーザ出力計と
を有し、上記パルス波形測定器およびレーザ出力計で検
出されたレーザビーム強度およびタイミング信号を電源
制御装置に入力させ、前記発振器および増幅器駆動用レ
ーザ駆動電源にフィードバックさせたものである。
解決するために、レーザビームを発振させる発振器と、
この発振器からのレーザビームを増幅させる増幅器と、
この増幅器に入射するレーザビームをモニタする測定系
統とを備え、上記増幅器にレーザ光軸に対して傾きを有
する入射ウィンドウを備え、上記測定系統はその入射ウ
ィンドウからの反射光を分配するビーム分配ミラーと、
ビーム分配ミラーからの反射光および透過光の一方をそ
れぞれ入力するパルス波形測定器およびレーザ出力計と
を有し、上記パルス波形測定器およびレーザ出力計で検
出されたレーザビーム強度およびタイミング信号を電源
制御装置に入力させ、前記発振器および増幅器駆動用レ
ーザ駆動電源にフィードバックさせたものである。
（作用） 測定系統は増幅器にレ−ザ光軸に対して傾きを有して
設けられた入射ウィンドウからの反射光を用いてレ−ザ
ビ−ムをモニタするから、発振器と増幅器との間に従来
のようなビ−ム分配ミラ−を設ける必要がない。このた
め、ビ−ム分配ミラ−によるレ−ザビ−ムの損失および
光軸の移動を防止することができ、高効率化およびメイ
ンテナンス性の向上を図ることができる。
設けられた入射ウィンドウからの反射光を用いてレ−ザ
ビ−ムをモニタするから、発振器と増幅器との間に従来
のようなビ−ム分配ミラ−を設ける必要がない。このた
め、ビ−ム分配ミラ−によるレ−ザビ−ムの損失および
光軸の移動を防止することができ、高効率化およびメイ
ンテナンス性の向上を図ることができる。
（実施例） 本発明の実施例について添付図面を参照して説明す
る。
る。
第１図は本発明に係るレ−ザ増幅装置の一実施例を示
すもので、共振器1A,1Bを有する発振器２からレ−ザビ
−ムが発振され、このレ−ザビ−ムが入射ビ−ム３とし
て増幅器４に入射される。増幅器４は入射ビ−ム３を入
射して増幅し、射出ビ−ム５として取り出すようになっ
ている。第１図においては増幅器４を１台のみ示すが、
増幅器４を２台以上設置してもよい。この場合には、射
出ビ−ム５は図示しない次の増幅器の入射ビ−ムとな
る。増幅器４および発振器２にはそれぞれレ−ザ駆動用
電源6A,6Bが接続され、これらレ−ザ駆動用電源6A,6Bは
電源制御装置７により制御されるようになっている。
すもので、共振器1A,1Bを有する発振器２からレ−ザビ
−ムが発振され、このレ−ザビ−ムが入射ビ−ム３とし
て増幅器４に入射される。増幅器４は入射ビ−ム３を入
射して増幅し、射出ビ−ム５として取り出すようになっ
ている。第１図においては増幅器４を１台のみ示すが、
増幅器４を２台以上設置してもよい。この場合には、射
出ビ−ム５は図示しない次の増幅器の入射ビ−ムとな
る。増幅器４および発振器２にはそれぞれレ−ザ駆動用
電源6A,6Bが接続され、これらレ−ザ駆動用電源6A,6Bは
電源制御装置７により制御されるようになっている。
レ−ザ増幅装置には、発振器２に対する増幅器４の最
適電源条件およびパルスレ−ザの場合には駆動タイミン
グ条件の最適化を図るため、入射ビ−ム３をモニタする
測定系統14が備えられる。すなわち、増幅器４には入射
ビ−ム３のレ−ザ光軸に直交する面に対して所定の傾き
（例えば数度）を有するウィンドウ15が備えられ、この
入射ウィンドウ15からの反射光をサンプル光16として測
定系統14に取り込み、ビ−ム分配ミラ−17により光電管
（パルス波形測定器）18およびレ−ザ出力計19に入射す
るようになっている。これら光電管18およびレ−ザ出力
計19で測定したレ−ザビ−ムの強度とタイミング信号を
電源制御装置７を介して各レ−ザ駆動用電源6A,6Bにフ
ィ−ドバックし、電気入力とタイミングの最適性を図る
ことにより、増幅器４の射出ビ−ム５の強度と安定性を
確保している。
適電源条件およびパルスレ−ザの場合には駆動タイミン
グ条件の最適化を図るため、入射ビ−ム３をモニタする
測定系統14が備えられる。すなわち、増幅器４には入射
ビ−ム３のレ−ザ光軸に直交する面に対して所定の傾き
（例えば数度）を有するウィンドウ15が備えられ、この
入射ウィンドウ15からの反射光をサンプル光16として測
定系統14に取り込み、ビ−ム分配ミラ−17により光電管
（パルス波形測定器）18およびレ−ザ出力計19に入射す
るようになっている。これら光電管18およびレ−ザ出力
計19で測定したレ−ザビ−ムの強度とタイミング信号を
電源制御装置７を介して各レ−ザ駆動用電源6A,6Bにフ
ィ−ドバックし、電気入力とタイミングの最適性を図る
ことにより、増幅器４の射出ビ−ム５の強度と安定性を
確保している。
なお、増幅器４が複数台設けられている場合には、増
幅器４の射出ビ−ム５が次の増幅器の入射ビ−ムとなる
ため、その入射ビ−ムについても同様に図示しない測定
系統によりモニタされる。
幅器４の射出ビ−ム５が次の増幅器の入射ビ−ムとなる
ため、その入射ビ−ムについても同様に図示しない測定
系統によりモニタされる。
このように上記実施例によれば、増幅器４に備えられ
た入射ウィンドウ15からの反射光をサンプル光16として
光電管18およびレ−ザ出力計19に取り込むため、従来の
ように発振器２と増幅器４との間にビ−ム分配ミラ−10
Aを設置する必要がない。したがって、ビ−ム分配ミラ
−10Aによるレ−ザビ−ムの損失を防止し、高効率化を
図ることにより安定的な増幅レ−ザ出力を得ることがで
きる。また、ビ−ム分配ミラ−10Aを設けないため、レ
−ザビ−ムの光軸のずれを防止することができ、光軸調
整が容易となり、メインテナンス性を向上させることが
できる。
た入射ウィンドウ15からの反射光をサンプル光16として
光電管18およびレ−ザ出力計19に取り込むため、従来の
ように発振器２と増幅器４との間にビ−ム分配ミラ−10
Aを設置する必要がない。したがって、ビ−ム分配ミラ
−10Aによるレ−ザビ−ムの損失を防止し、高効率化を
図ることにより安定的な増幅レ−ザ出力を得ることがで
きる。また、ビ−ム分配ミラ−10Aを設けないため、レ
−ザビ−ムの光軸のずれを防止することができ、光軸調
整が容易となり、メインテナンス性を向上させることが
できる。
第２図（Ａ）および（Ｂ）は本発明の他の実施例を示
すもので、増幅器４の発振管21のヘッド部Ａに、第２図
（Ｂ）で拡大して示すように、ベロ−ズ22および角度調
整バ−23を介してウィンドウ24を取り付け、ウィンドウ
24の表面と光軸Ｂに直交する面とのなす角度θを調整可
能としたものである。これにより、ウィンドウ24の表面
での反射成分の射出方向を設置された測定系統14の方向
に正確に合わせることが可能となる。
すもので、増幅器４の発振管21のヘッド部Ａに、第２図
（Ｂ）で拡大して示すように、ベロ−ズ22および角度調
整バ−23を介してウィンドウ24を取り付け、ウィンドウ
24の表面と光軸Ｂに直交する面とのなす角度θを調整可
能としたものである。これにより、ウィンドウ24の表面
での反射成分の射出方向を設置された測定系統14の方向
に正確に合わせることが可能となる。
また、第３図は本発明のさらに別の実施例を示すもの
で、増幅器４の発振管21Aを保護カバ−25内に収容し、
この保護カバ−25に入射ビ−ム３を通過させる入射ビ−
ム孔26、サンプル光16を通過させるサンプル光取出し孔
27および射出ビ−ム５を通過させる射出ビ−ム孔28を設
けたものである。この実施例は測定系統14を保護カバ−
25外に設置する場合に有効であり、レ−ザ増幅装置以外
からのノイズ成分の低減を図ることができる。
で、増幅器４の発振管21Aを保護カバ−25内に収容し、
この保護カバ−25に入射ビ−ム３を通過させる入射ビ−
ム孔26、サンプル光16を通過させるサンプル光取出し孔
27および射出ビ−ム５を通過させる射出ビ−ム孔28を設
けたものである。この実施例は測定系統14を保護カバ−
25外に設置する場合に有効であり、レ−ザ増幅装置以外
からのノイズ成分の低減を図ることができる。
本発明に係るレ−ザ増幅装置は、測定系統が増幅器に
レ−ザ光軸に対して傾きを有して備えられた入射ウィン
ドウからの反射光を用いてレ−ザビ−ムをモニタしたか
ら、発振器と増幅器との間に従来のような光学素子を設
ける必要がない。したがって、光学素子によるレ−ザビ
−ムの損失を防止し、レ−ザ出力の高効率化、安定化を
図ることができる。また、発振器と増幅器との間に光学
素子を設ける必要がないため、レ−ザビ−ムの光軸のず
れを防止することができ、光軸調整が容易となることか
らメインテナンス性が向上する。
レ−ザ光軸に対して傾きを有して備えられた入射ウィン
ドウからの反射光を用いてレ−ザビ−ムをモニタしたか
ら、発振器と増幅器との間に従来のような光学素子を設
ける必要がない。したがって、光学素子によるレ−ザビ
−ムの損失を防止し、レ−ザ出力の高効率化、安定化を
図ることができる。また、発振器と増幅器との間に光学
素子を設ける必要がないため、レ−ザビ−ムの光軸のず
れを防止することができ、光軸調整が容易となることか
らメインテナンス性が向上する。
さらに、測定系統はその入射ウィンドウからの反射光
をビーム分配ミラーで分配する一方、ビーム分配ミラー
からの反射光および透過光の一方をそれぞれ入力するパ
ルス波形測定器およびレーザ出力計を有し、上記パルス
波形測定器およびレーザ出力計で検出されたレーザビー
ム強度およびタイミング信号を電源制御装置に入力さ
せ、前記発振器および増幅器駆動用レーザ駆動電源にフ
ィードバックさせたから、これらパルス波形測定器およ
びレーザ出力計で測定したレーザビームの強度とタイミ
ング信号を電源制御装置を介して各レーザ駆動用電源に
フィードバックさせて、電気入力とタイミングの最適性
を図ることができ、増幅器の射出ビームの強度と安定性
を確保することができる。
をビーム分配ミラーで分配する一方、ビーム分配ミラー
からの反射光および透過光の一方をそれぞれ入力するパ
ルス波形測定器およびレーザ出力計を有し、上記パルス
波形測定器およびレーザ出力計で検出されたレーザビー
ム強度およびタイミング信号を電源制御装置に入力さ
せ、前記発振器および増幅器駆動用レーザ駆動電源にフ
ィードバックさせたから、これらパルス波形測定器およ
びレーザ出力計で測定したレーザビームの強度とタイミ
ング信号を電源制御装置を介して各レーザ駆動用電源に
フィードバックさせて、電気入力とタイミングの最適性
を図ることができ、増幅器の射出ビームの強度と安定性
を確保することができる。
第１図は本発明に係るレ−ザ増幅装置の一実施例を示す
構成図、第２図（Ａ）は本発明の他の実施例における発
振管を示す構成図、第２図（Ｂ）は第２図（Ａ）におけ
るヘッド部を拡大して示す構成図、第３図は本発明のさ
らに別の実施例を示す構成図、第４図は従来のレ−ザ増
幅装置を示す構成図である。 ２……発振器、３……入射ビ−ム、４……増幅器、５…
…射出ビ−ム、6A,6B……レ−ザ駆動用電源、７……電
源制御装置、14……測定系統、15……入射ウィンドウ、
16……サンプル光、17……ビ−ム分配ミラ−、18……光
電管、19……レ−ザ出力計。
構成図、第２図（Ａ）は本発明の他の実施例における発
振管を示す構成図、第２図（Ｂ）は第２図（Ａ）におけ
るヘッド部を拡大して示す構成図、第３図は本発明のさ
らに別の実施例を示す構成図、第４図は従来のレ−ザ増
幅装置を示す構成図である。 ２……発振器、３……入射ビ−ム、４……増幅器、５…
…射出ビ−ム、6A,6B……レ−ザ駆動用電源、７……電
源制御装置、14……測定系統、15……入射ウィンドウ、
16……サンプル光、17……ビ−ム分配ミラ−、18……光
電管、19……レ−ザ出力計。
Claims (1)
- 【請求項１】レーザビームを発振させる発振器と、この
発振器からのレーザビームを増幅させる増幅器と、この
増幅器に入射するレーザビームをモニタする測定系統と
を備え、上記増幅器にレーザ光軸に対して傾きを有する
入射ウィンドウを備え、上記測定系統はその入射ウィン
ドウからの反射光を分配するビーム分配ミラーと、ビー
ム分配ミラーからの反射光および透過光の一方をそれぞ
れ入力するパルス波形測定器およびレーザ出力計とを有
し、上記パルス波形測定器およびレーザ出力計で検出さ
れたレーザビーム強度およびタイミング信号を電源制御
装置に入力させ、前記発振器および増幅器駆動用レーザ
駆動電源にフィードバックさせたことを特徴とするレー
ザ増幅装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2238924A JP3065644B2 (ja) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | レーザ増幅装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2238924A JP3065644B2 (ja) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | レーザ増幅装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04119678A JPH04119678A (ja) | 1992-04-21 |
| JP3065644B2 true JP3065644B2 (ja) | 2000-07-17 |
Family
ID=17037301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2238924A Expired - Fee Related JP3065644B2 (ja) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | レーザ増幅装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3065644B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012205308B4 (de) | 2012-03-30 | 2018-05-30 | Trumpf Lasersystems For Semiconductor Manufacturing Gmbh | Vorrichtung zur Verstärkung eines Laserstrahls |
-
1990
- 1990-09-11 JP JP2238924A patent/JP3065644B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04119678A (ja) | 1992-04-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |