JP3128535B2 - オゾン適合誘導ブリルアン散乱物質 - Google Patents
オゾン適合誘導ブリルアン散乱物質Info
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- 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
- H01S3/30—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range using scattering effects, e.g. stimulated Brillouin or Raman effects
- H01S3/307—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range using scattering effects, e.g. stimulated Brillouin or Raman effects in a liquid
-
- 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
- H01S3/10076—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating using optical phase conjugation, e.g. phase conjugate reflection
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、誘導ブリルアン散乱(s
timulated Brillouin scattering) 媒体として液状パー
フルオロカーボン媒体を使用した、誘導ブリルアン散乱
によって、電磁輻射に位相共役を発生させる装置、例え
ばレーザー発振装置並びにそのための方法に関するもの
である。
timulated Brillouin scattering) 媒体として液状パー
フルオロカーボン媒体を使用した、誘導ブリルアン散乱
によって、電磁輻射に位相共役を発生させる装置、例え
ばレーザー発振装置並びにそのための方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来技術】レーザー発振装置は、種々の分野における
多数の用途が見出されている。優れたビーム特性をも
つ、中出力乃至高出力固体レーザーが、特に軍事的、工
業的および商業的応用のために必要とされている。レー
ザーの性能は一部には該レーザーの増幅媒体により生ず
るレーザービーム中の収差によって決定される。このよ
うな収差を補正するための一つの方法は、誘導ブリルア
ン散乱媒体を使用した、誘導ブリルアン散乱(SBS) によ
る、光学的位相共役の生成によるものである。誘導ブリ
ルアン散乱を利用する位相共役は、特に固体レーザーに
おいて有用である。というのは、Q-スイッチングが、該
固体レーザーにおける誘導ブリルアン散乱閾値を越える
のに必要な高いピーク出力を与えるからである。更に、
収差をなくすためのその他の選択的手段、例えば該媒体
の流動等は、固体レーザーに対しては利用できない。
多数の用途が見出されている。優れたビーム特性をも
つ、中出力乃至高出力固体レーザーが、特に軍事的、工
業的および商業的応用のために必要とされている。レー
ザーの性能は一部には該レーザーの増幅媒体により生ず
るレーザービーム中の収差によって決定される。このよ
うな収差を補正するための一つの方法は、誘導ブリルア
ン散乱媒体を使用した、誘導ブリルアン散乱(SBS) によ
る、光学的位相共役の生成によるものである。誘導ブリ
ルアン散乱を利用する位相共役は、特に固体レーザーに
おいて有用である。というのは、Q-スイッチングが、該
固体レーザーにおける誘導ブリルアン散乱閾値を越える
のに必要な高いピーク出力を与えるからである。更に、
収差をなくすためのその他の選択的手段、例えば該媒体
の流動等は、固体レーザーに対しては利用できない。
【０００３】固体レーザーにおける誘導ブリルアン散乱
媒体として、多数の物質が使用されており、例えばベン
ゼン(C6H6)、ヘキサン(C6H12) 、フロン(Freon) 113(C2
Cl3F 3)、四塩化炭素(CCl4)およびメチルおよびジメチル
シクロヘキサン（それぞれC6H11-CH3 およびC6H10-(C
H3)2）等を包含する。しかしながら、これら物質各々
は、幾つかの欠点を有する。C-H 結合の存在は、約１μ
ｍの波長をもつ電磁輻射線を吸収する傾向をもち、従っ
てこの範囲で動作するNbおよびYbレーザー等の高出力レ
ーザーには適さない。他方、塩素化炭化水素は、オゾン
層の枯渇と関連しており、かつ一般的にその工業的使用
は、段階的に廃止されつつある。従って、オゾン層を枯
渇させず、かつ１μｍ近傍の電磁輻射を有意に吸収しな
い、レーザーと組み合わせて、誘導ブリルアン散乱セル
内で使用するための、誘導ブリルアン散乱媒体として機
能し得る物質に対する需要が、依然として存在する。更
に、高速応答時間をもち、従って広いダイナミックレン
ジに渡って共役忠実度を保存する、誘導ブリルアン散乱
媒体を得ることが有利であると思われる。更にまた、高
い損傷閾値をもつ誘導ブリルアン散乱媒体を得ることも
有利であると思われる。
媒体として、多数の物質が使用されており、例えばベン
ゼン(C6H6)、ヘキサン(C6H12) 、フロン(Freon) 113(C2
Cl3F 3)、四塩化炭素(CCl4)およびメチルおよびジメチル
シクロヘキサン（それぞれC6H11-CH3 およびC6H10-(C
H3)2）等を包含する。しかしながら、これら物質各々
は、幾つかの欠点を有する。C-H 結合の存在は、約１μ
ｍの波長をもつ電磁輻射線を吸収する傾向をもち、従っ
てこの範囲で動作するNbおよびYbレーザー等の高出力レ
ーザーには適さない。他方、塩素化炭化水素は、オゾン
層の枯渇と関連しており、かつ一般的にその工業的使用
は、段階的に廃止されつつある。従って、オゾン層を枯
渇させず、かつ１μｍ近傍の電磁輻射を有意に吸収しな
い、レーザーと組み合わせて、誘導ブリルアン散乱セル
内で使用するための、誘導ブリルアン散乱媒体として機
能し得る物質に対する需要が、依然として存在する。更
に、高速応答時間をもち、従って広いダイナミックレン
ジに渡って共役忠実度を保存する、誘導ブリルアン散乱
媒体を得ることが有利であると思われる。更にまた、高
い損傷閾値をもつ誘導ブリルアン散乱媒体を得ることも
有利であると思われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、上記従来のレーザーに係わる諸問題点を解決する技
術を開発することにあり、具体的には誘導ブリルアン散
乱によって、電磁輻射に位相共役を発生させる装置、例
えばレーザー発振装置並びにそのための方法を提供する
ことを目的とする。
は、上記従来のレーザーに係わる諸問題点を解決する技
術を開発することにあり、具体的には誘導ブリルアン散
乱によって、電磁輻射に位相共役を発生させる装置、例
えばレーザー発振装置並びにそのための方法を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記要件を満た
すものであり、本発明の一態様によれば、誘導ブリルア
ン散乱(SBS) を利用して、電磁輻射に位相共役を発生さ
せるための装置を提供する。該装置は、SBS 媒体として
液状パーフルオロカーボンを含むSBS セルを含む。該液
状パーフルオロカーボンは、式：C x F y （ここでｘ＞
１およびｙ＞４である）で表される化合物およびその混
合物からなる群から選ばれる。ここで、好ましくはｘ＞
４かつｙ＜16であり、また最も好ましくは４＜ｘ＜７か
つ６＜ｙ＜15である。本発明のもう一つの態様において
は、レーザービームを生成するためのレーザー発振装置
（レーザー）を提供する。このレーザーはSBS セルを含
み、該セルはSBS 媒体として液状パーフルオロカーボン
を含有する。該液状パーフルオロカーボンは、式：C x
F y （ここでｘ＞１およびｙ＞４である）で表される化
合物およびその混合物からなる群から選ばれる。ここ
で、好ましくはｘ＞４かつｙ＜16であり、また最も好ま
しくは４＜ｘ＜７かつ６＜ｙ＜15である。一態様では、
このレーザーは約100Wを越える出力を有する。もう一つ
の態様では、生成されるレーザービームは、約2xD.L.に
満たない性能をもつ。
すものであり、本発明の一態様によれば、誘導ブリルア
ン散乱(SBS) を利用して、電磁輻射に位相共役を発生さ
せるための装置を提供する。該装置は、SBS 媒体として
液状パーフルオロカーボンを含むSBS セルを含む。該液
状パーフルオロカーボンは、式：C x F y （ここでｘ＞
１およびｙ＞４である）で表される化合物およびその混
合物からなる群から選ばれる。ここで、好ましくはｘ＞
４かつｙ＜16であり、また最も好ましくは４＜ｘ＜７か
つ６＜ｙ＜15である。本発明のもう一つの態様において
は、レーザービームを生成するためのレーザー発振装置
（レーザー）を提供する。このレーザーはSBS セルを含
み、該セルはSBS 媒体として液状パーフルオロカーボン
を含有する。該液状パーフルオロカーボンは、式：C x
F y （ここでｘ＞１およびｙ＞４である）で表される化
合物およびその混合物からなる群から選ばれる。ここ
で、好ましくはｘ＞４かつｙ＜16であり、また最も好ま
しくは４＜ｘ＜７かつ６＜ｙ＜15である。一態様では、
このレーザーは約100Wを越える出力を有する。もう一つ
の態様では、生成されるレーザービームは、約2xD.L.に
満たない性能をもつ。
【０００６】本発明の更に別の態様においては、レーザ
ービーム中の収差、例えば該ビームを増幅媒体中に通す
際に発生する収差を減ずるための方法を提供する。この
方法は、SBS 媒体として液状パーフルオロカーボンを含
有する、SBS セルを使用して位相共役を生ずる工程を含
む。該液状パーフルオロカーボンは、式：C x F y （こ
こでｘ＞１およびｙ＞４である）で表される化合物およ
びその混合物からなる群から選ばれる。ここで、好まし
くはｘ＞４かつｙ＜16であり、また最も好ましくは４＜
ｘ＜７かつ６＜ｙ＜15である。本発明の更に別の態様に
おいては、出力レーザービームを生成する方法を提供す
る。この方法は、まずレーザーを使用して初期レーザー
ビームを発生させる工程を含む。次いで、SBS セルを使
用して、該初期レーザービームの位相共役を生じさせ
る。該SBS セルはSBS 媒体として液状パーフルオロカー
ボン媒体を含む。該液状パーフルオロカーボンは、式：
C x F y （ここでｘ＞１およびｙ＞４である）で表され
る化合物およびその混合物からなる群から選ばれる。こ
こで、好ましくはｘ＞４かつｙ＜16であり、また最も好
ましくは４＜ｘ＜７かつ６＜ｙ＜15である。
ービーム中の収差、例えば該ビームを増幅媒体中に通す
際に発生する収差を減ずるための方法を提供する。この
方法は、SBS 媒体として液状パーフルオロカーボンを含
有する、SBS セルを使用して位相共役を生ずる工程を含
む。該液状パーフルオロカーボンは、式：C x F y （こ
こでｘ＞１およびｙ＞４である）で表される化合物およ
びその混合物からなる群から選ばれる。ここで、好まし
くはｘ＞４かつｙ＜16であり、また最も好ましくは４＜
ｘ＜７かつ６＜ｙ＜15である。本発明の更に別の態様に
おいては、出力レーザービームを生成する方法を提供す
る。この方法は、まずレーザーを使用して初期レーザー
ビームを発生させる工程を含む。次いで、SBS セルを使
用して、該初期レーザービームの位相共役を生じさせ
る。該SBS セルはSBS 媒体として液状パーフルオロカー
ボン媒体を含む。該液状パーフルオロカーボンは、式：
C x F y （ここでｘ＞１およびｙ＞４である）で表され
る化合物およびその混合物からなる群から選ばれる。こ
こで、好ましくはｘ＞４かつｙ＜16であり、また最も好
ましくは４＜ｘ＜７かつ６＜ｙ＜15である。
【０００７】本発明のこれらのおよびその他の特徴、局
面並びに利点は、以下の記載、上記特許請求の範囲、お
よび添付図に照らしてより一層十分に理解されよう。本
発明の一局面によれば、SBS を使用した、電磁輻射の位
相共役を生成する装置が提供される。更に、この装置を
組み込んだレーザーをも提供する。まず図１を参照する
と、本発明によるSBS セル12を備えたレーザー10の模式
的な図が示されている。この図から理解されるように、
該レーザー10は、更に主発振器14、偏波器16、増幅器18
および偏波回転機構24を含む。該主発振器14は初期の高
度に指向性のレーザービーム20を生成し、該ビームは偏
波器16によって増幅器18に導かれる。この初期ビーム20
の出力は、増幅器18を通過する際に高められる。しかし
ながら、この増幅器18の媒体の不均一性が、該初期ビー
ム20に収差を持ち込む。これらの収差は、該初期ビーム
20を、該SBS セル12に通すことにより実質的に減じら
れ、結果として位相共役ビームを生成し、該増幅器18を
介して後方に伝播する。この同じ不均一性による後方伝
播は、該初期ビーム20の収差を補正する。次いで、該ビ
ーム20は、偏波回転され、かつ該増幅器18から送り出さ
れて、そこで出力レーザービーム22として、ターゲット
（図示せず）に向けて、偏波器16により反射される。上
記のように、多数の物質が、図１に示すようなSBS セル
内のSBS 媒体として有用であることが知られている。こ
れら物質の中で、炭化水素、例えばベンゼン(C6H6)、ヘ
キサン(C6H12) およびメチルおよびジメチルシクロヘキ
サン（それぞれC6H11-CH3 およびC6H10-(CH3)2）、並び
に塩素含有炭素化合物、例えばフロン(Freon) 113(C2Cl
3F3)および四塩化炭素(CCl4)が好ましい。
面並びに利点は、以下の記載、上記特許請求の範囲、お
よび添付図に照らしてより一層十分に理解されよう。本
発明の一局面によれば、SBS を使用した、電磁輻射の位
相共役を生成する装置が提供される。更に、この装置を
組み込んだレーザーをも提供する。まず図１を参照する
と、本発明によるSBS セル12を備えたレーザー10の模式
的な図が示されている。この図から理解されるように、
該レーザー10は、更に主発振器14、偏波器16、増幅器18
および偏波回転機構24を含む。該主発振器14は初期の高
度に指向性のレーザービーム20を生成し、該ビームは偏
波器16によって増幅器18に導かれる。この初期ビーム20
の出力は、増幅器18を通過する際に高められる。しかし
ながら、この増幅器18の媒体の不均一性が、該初期ビー
ム20に収差を持ち込む。これらの収差は、該初期ビーム
20を、該SBS セル12に通すことにより実質的に減じら
れ、結果として位相共役ビームを生成し、該増幅器18を
介して後方に伝播する。この同じ不均一性による後方伝
播は、該初期ビーム20の収差を補正する。次いで、該ビ
ーム20は、偏波回転され、かつ該増幅器18から送り出さ
れて、そこで出力レーザービーム22として、ターゲット
（図示せず）に向けて、偏波器16により反射される。上
記のように、多数の物質が、図１に示すようなSBS セル
内のSBS 媒体として有用であることが知られている。こ
れら物質の中で、炭化水素、例えばベンゼン(C6H6)、ヘ
キサン(C6H12) およびメチルおよびジメチルシクロヘキ
サン（それぞれC6H11-CH3 およびC6H10-(CH3)2）、並び
に塩素含有炭素化合物、例えばフロン(Freon) 113(C2Cl
3F3)および四塩化炭素(CCl4)が好ましい。
【０００８】本発明の一局面によれば、SBS を使用し
た、電磁輻射の位相共役を生ずる装置が提供される。こ
の装置は、SBS 媒体として液状パーフルオロカーボンを
含む、位相共役用のSBS セルを含む。この液状パーフル
オロカーボンは、式：C x F y（ここでｘ＞１およびｙ
＞４である）で表される化合物およびその混合物からな
る群から選ばれる。ここで、好ましくはｘ＞４かつｙ＜
16であり、また最も好ましくは４＜ｘ＜７かつ６＜ｙ＜
15である。液状パーフルオロカーボンが好ましい理由
は、より短いフォノン寿命（約１ns）のために、これら
が迅速な応答速度をもち、またその結果としてガス状媒
体よりも広いSBS ダイナミックレンジをもつからであ
る。この短いフォノン寿命は、該SBS 過程が短期間(5-1
0ns)のQ-スイッチパルスの一時的発生を可能とし、かつ
該反射領域を集束点の上流側に移動させることによっ
て、該集束領域における強度を制限する。また、固体SB
S 媒体よりも液状媒体が好ましい。というのは、これら
は典型的にはより高い損傷閾値(damage thresholds) を
もつからである。本発明のSBS 媒体として有用な液状パ
ーフルオロカーボンの例は、ヘキサフルオロベンゼン(C
6F6)、パーフルオロ−メチルシクロヘキサン(C6F11-C
F3) 、パーフルオロ-1,3- ジメチルシクロヘキサン(C6F
10-(CF3)2)および液化した四フッ化炭素(CF4) およびヘ
キサフルオロエタン(C2F6)を包含する。有利なことに、
これら化合物はオゾン枯渇に関与しない。更に有利なこ
とに、この化合物群は、NdおよびYbレーザーの作動範囲
である１μｍ近傍の輻射線の吸収レベルが低い。
た、電磁輻射の位相共役を生ずる装置が提供される。こ
の装置は、SBS 媒体として液状パーフルオロカーボンを
含む、位相共役用のSBS セルを含む。この液状パーフル
オロカーボンは、式：C x F y（ここでｘ＞１およびｙ
＞４である）で表される化合物およびその混合物からな
る群から選ばれる。ここで、好ましくはｘ＞４かつｙ＜
16であり、また最も好ましくは４＜ｘ＜７かつ６＜ｙ＜
15である。液状パーフルオロカーボンが好ましい理由
は、より短いフォノン寿命（約１ns）のために、これら
が迅速な応答速度をもち、またその結果としてガス状媒
体よりも広いSBS ダイナミックレンジをもつからであ
る。この短いフォノン寿命は、該SBS 過程が短期間(5-1
0ns)のQ-スイッチパルスの一時的発生を可能とし、かつ
該反射領域を集束点の上流側に移動させることによっ
て、該集束領域における強度を制限する。また、固体SB
S 媒体よりも液状媒体が好ましい。というのは、これら
は典型的にはより高い損傷閾値(damage thresholds) を
もつからである。本発明のSBS 媒体として有用な液状パ
ーフルオロカーボンの例は、ヘキサフルオロベンゼン(C
6F6)、パーフルオロ−メチルシクロヘキサン(C6F11-C
F3) 、パーフルオロ-1,3- ジメチルシクロヘキサン(C6F
10-(CF3)2)および液化した四フッ化炭素(CF4) およびヘ
キサフルオロエタン(C2F6)を包含する。有利なことに、
これら化合物はオゾン枯渇に関与しない。更に有利なこ
とに、この化合物群は、NdおよびYbレーザーの作動範囲
である１μｍ近傍の輻射線の吸収レベルが低い。
【０００９】これらの物質は、例えばウイスコンシン
州、ミルウォーキーのアルドリッチケミカルズ(Aldrich
Chemicals) 社から、市販品として入手できる。典型的
には、これらの化合物は、比較的純粋な状態で、例えば
典型的には約80% 〜約90% の範囲の純度をもつ市販品と
して入手可能な材料を入手し、この材料を蒸留し、次い
で0.2 μｍのフィルタに通す（粒状物質を除去）ことに
より得られる、比較的純粋な状態で使用される。これら
物質の混合物も、本発明において有利に使用できる。当
業者は、これら物質の混合物の配合が、該SBS の性能を
特定の用途に適合させるのに利用できることを理解する
であろう。例えば、各物質と関連する周波数シフトは異
なっている。所望ならば、従業者は、これら化合物の２
種またはそれ以上を配合することにより、正確な周波数
シフトを達成することができる。次に、図２〜図５を参
照すると、パーフルオロ−メチルシクロヘキサンおよび
パーフルオロ-1,3- ジメチルシクロヘキサンに関する吸
収スペクトルが示されている。この図から理解されるよ
うに、これら化合物は、中間的赤外波長域において高い
透明性をもつ。従って、NdおよびYbレーザー等の高出力
レーザーに適用するのに適している。
州、ミルウォーキーのアルドリッチケミカルズ(Aldrich
Chemicals) 社から、市販品として入手できる。典型的
には、これらの化合物は、比較的純粋な状態で、例えば
典型的には約80% 〜約90% の範囲の純度をもつ市販品と
して入手可能な材料を入手し、この材料を蒸留し、次い
で0.2 μｍのフィルタに通す（粒状物質を除去）ことに
より得られる、比較的純粋な状態で使用される。これら
物質の混合物も、本発明において有利に使用できる。当
業者は、これら物質の混合物の配合が、該SBS の性能を
特定の用途に適合させるのに利用できることを理解する
であろう。例えば、各物質と関連する周波数シフトは異
なっている。所望ならば、従業者は、これら化合物の２
種またはそれ以上を配合することにより、正確な周波数
シフトを達成することができる。次に、図２〜図５を参
照すると、パーフルオロ−メチルシクロヘキサンおよび
パーフルオロ-1,3- ジメチルシクロヘキサンに関する吸
収スペクトルが示されている。この図から理解されるよ
うに、これら化合物は、中間的赤外波長域において高い
透明性をもつ。従って、NdおよびYbレーザー等の高出力
レーザーに適用するのに適している。
【００１０】次に、図６を参照すると、フロン113(黒
角）とパーフルオロ-1,3- ジメチルシクロヘキサン（黒
菱型）との間の、反射性と共役忠実度とを比較した結果
が示されている。この図から理解されるように、パーフ
ルオロ-1,3- ジメチルシクロヘキサンおよびフロン113
両者は、これらパラメータに関して同様な特性を示して
いる。本発明のもう一つの局面によれば、増幅媒体を含
むレーザーが提供される。このレーザーは、該増幅媒体
における不均質性により発生する収差を、位相共役によ
って減ずるためのSBS セルを含む。これらの要素は、本
明細書に記載したように、SBS 媒体として液状パーフル
オロカーボンを含有する。このパーフルオロカーボン
は、式：C x F y （ここでｘ＞１およびｙ＞４である）
で表される化合物およびその混合物からなる群から選ば
れる。ここで、好ましくはｘ＞４かつｙ＜16であり、ま
た最も好ましくは４＜ｘ＜７かつ６＜ｙ＜15である。適
当な液状パーフルオロカーボンの例は、CF4 、C2F6、C6
F6、C6F11-CF3 およびC6F10-(CF3)2を包含する。
角）とパーフルオロ-1,3- ジメチルシクロヘキサン（黒
菱型）との間の、反射性と共役忠実度とを比較した結果
が示されている。この図から理解されるように、パーフ
ルオロ-1,3- ジメチルシクロヘキサンおよびフロン113
両者は、これらパラメータに関して同様な特性を示して
いる。本発明のもう一つの局面によれば、増幅媒体を含
むレーザーが提供される。このレーザーは、該増幅媒体
における不均質性により発生する収差を、位相共役によ
って減ずるためのSBS セルを含む。これらの要素は、本
明細書に記載したように、SBS 媒体として液状パーフル
オロカーボンを含有する。このパーフルオロカーボン
は、式：C x F y （ここでｘ＞１およびｙ＞４である）
で表される化合物およびその混合物からなる群から選ば
れる。ここで、好ましくはｘ＞４かつｙ＜16であり、ま
た最も好ましくは４＜ｘ＜７かつ６＜ｙ＜15である。適
当な液状パーフルオロカーボンの例は、CF4 、C2F6、C6
F6、C6F11-CF3 およびC6F10-(CF3)2を包含する。
【００１１】本発明によるレーザーは、約100Wを越える
出力をもつことができる。更に、本発明によるレーザー
は、約2xD.L.に満たないビーム特性をもつことができ
る。本発明のもう一つの局面においては、レーザービー
ムが増幅用媒体を通過する際に発生する、該レーザービ
ーム中の収差を減ずる方法が提供される。この方法は、
SBS 媒体として液状パーフルオロカーボンをもつ、SBS
セルを使用して、該増幅されたビームに位相共役を生じ
せしめる工程を含む。この液状パーフルオロカーボン
は、式：C x F y （ここでｘ＞１およびｙ＞４である）
で表される化合物およびその混合物からなる群から選ば
れる。ここで、好ましくはｘ＞４かつｙ＜16であり、ま
た最も好ましくは４＜ｘ＜７かつ６＜ｙ＜15である。適
当な液状パーフルオロカーボンの例は、CF4 、C2F6、C6
F6、C6F11-CF3 およびC6F10-(CF3)2を包含する。本発明
のもう一つの態様によれば、出力レーザービームの製法
が提供される。この方法は、まずレーザーを使用して、
初期レーザービームを発生する工程を含む。次いで、該
初期レーザービームを、SBS 媒体として液状パーフルオ
ロカーボン媒体を使用したSBS によって、位相共役させ
る。該液状パーフルオロカーボンは、式：C x F y （こ
こでｘ＞１およびｙ＞４である）で表される化合物およ
びその混合物からなる群から選ばれる。ここで、好まし
くはｘ＞４かつｙ＜16であり、また最も好ましくは４＜
ｘ＜７かつ６＜ｙ＜15である。この方法は、更に該初期
レーザービームの発生工程後に、該ビームを増幅する工
程を含むことができる。
出力をもつことができる。更に、本発明によるレーザー
は、約2xD.L.に満たないビーム特性をもつことができ
る。本発明のもう一つの局面においては、レーザービー
ムが増幅用媒体を通過する際に発生する、該レーザービ
ーム中の収差を減ずる方法が提供される。この方法は、
SBS 媒体として液状パーフルオロカーボンをもつ、SBS
セルを使用して、該増幅されたビームに位相共役を生じ
せしめる工程を含む。この液状パーフルオロカーボン
は、式：C x F y （ここでｘ＞１およびｙ＞４である）
で表される化合物およびその混合物からなる群から選ば
れる。ここで、好ましくはｘ＞４かつｙ＜16であり、ま
た最も好ましくは４＜ｘ＜７かつ６＜ｙ＜15である。適
当な液状パーフルオロカーボンの例は、CF4 、C2F6、C6
F6、C6F11-CF3 およびC6F10-(CF3)2を包含する。本発明
のもう一つの態様によれば、出力レーザービームの製法
が提供される。この方法は、まずレーザーを使用して、
初期レーザービームを発生する工程を含む。次いで、該
初期レーザービームを、SBS 媒体として液状パーフルオ
ロカーボン媒体を使用したSBS によって、位相共役させ
る。該液状パーフルオロカーボンは、式：C x F y （こ
こでｘ＞１およびｙ＞４である）で表される化合物およ
びその混合物からなる群から選ばれる。ここで、好まし
くはｘ＞４かつｙ＜16であり、また最も好ましくは４＜
ｘ＜７かつ６＜ｙ＜15である。この方法は、更に該初期
レーザービームの発生工程後に、該ビームを増幅する工
程を含むことができる。
【００１２】
【実施例】図１に示したレーザーアセンブリーを使用し
て、比較テストを実施した。第一のテストでは、フロン
113 を、該SBS セル中で使用した。第二のテストでは、
パーフルオロ-1,3- ジメチルシクロヘキサンを、該SBS
セル中で使用した。これら２つのテストは、同一の条件
下で実施した。このテスト作業を完了した後に、反射性
と共役忠実度との比較を行った。これら比較の結果を図
６に示す。これら結果から理解できるように、パーフル
オロ-1,3- ジメチルシクロヘキサンは、フロン113 の示
すものと実質上同等な、反射性および共役忠実度を示
す。従って、このテストは、パーフルオロ-1,3- ジメチ
ルシクロヘキサンが、性能上の損失なしに、かつかなり
高い環境に対する有利さをもって、フロン113 の代わり
に有利に使用できることを示している。以上、本発明
を、幾つかの好ましい態様を参照しつつ、かなり詳細に
説明してきたが、その他の態様も可能である。従って、
上記特許請求の範囲の精神並びに範囲は、本明細書に記
載した、該好ましい態様の説明によって制限されるもの
ではない。
て、比較テストを実施した。第一のテストでは、フロン
113 を、該SBS セル中で使用した。第二のテストでは、
パーフルオロ-1,3- ジメチルシクロヘキサンを、該SBS
セル中で使用した。これら２つのテストは、同一の条件
下で実施した。このテスト作業を完了した後に、反射性
と共役忠実度との比較を行った。これら比較の結果を図
６に示す。これら結果から理解できるように、パーフル
オロ-1,3- ジメチルシクロヘキサンは、フロン113 の示
すものと実質上同等な、反射性および共役忠実度を示
す。従って、このテストは、パーフルオロ-1,3- ジメチ
ルシクロヘキサンが、性能上の損失なしに、かつかなり
高い環境に対する有利さをもって、フロン113 の代わり
に有利に使用できることを示している。以上、本発明
を、幾つかの好ましい態様を参照しつつ、かなり詳細に
説明してきたが、その他の態様も可能である。従って、
上記特許請求の範囲の精神並びに範囲は、本明細書に記
載した、該好ましい態様の説明によって制限されるもの
ではない。
【図１】本発明によるSBS セルを有するレーザーを示す
模式的な図である。
模式的な図である。
【図２】パーフルオロ−メチルシクロヘキサンの吸収ス
ペクトルを示す図である。
ペクトルを示す図である。
【図３】パーフルオロ−メチルシクロヘキサンの吸収ス
ペクトルを示す図である。
ペクトルを示す図である。
【図４】パーフルオロ-1,3- ジメチルシクロヘキサンの
吸収スペクトル図である。
吸収スペクトル図である。
【図５】パーフルオロ-1,3- ジメチルシクロヘキサンの
吸収スペクトル図である。
吸収スペクトル図である。
【図６】パーフルオロ-1,3- ジメチルシクロヘキサンの
共役忠実度におけるSBS 反射性を、フロン113 と比較し
た結果を示す。
共役忠実度におけるSBS 反射性を、フロン113 と比較し
た結果を示す。
10 ・・・・・・ レーザー 12 ・・・・・・ SBS セル 14 ・・・・・・ 主発振器 16 ・・・・・・ 偏波器 18 ・・・・・・ 増幅器 20 ・・・・・・ レーザービーム 22 ・・・・・・ 出力レーザービーム 24 ・・・・・・ 偏波回転子
フロントページの続き (72)発明者 ランドル ジェイ セイント ピエール アメリカ合衆国 カリフォルニア州 90405 サンタ モニカ サード スト リート 204−3019 (56)参考文献 Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｌａｓ ｅｒｓ ａｍｄ Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐ ｔｉｃｓ，Ｂａｌｔｉｍｏｒｅ，1995 （ＣＬＥＯ95−ＣＭＡ２），（ＯＳＡ15 ｏｆ 1995 Ｔｅｃｈｎ．Ｄｉｇｅｓ ｔ Ｃｏｎｆ．Ｓｅｒｉｅｓ）ｐ．１− ２ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/35 502 G02F 1/361 H01S 3/30 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (13)
- 【請求項１】 誘導ブリルアン散乱を利用した、電磁輻
射の位相共役を生ずるための装置であって、誘導ブリル
アン散乱媒体として液状パーフルオロカーボンを含む誘
導ブリルアン散乱セルを含み、該パーフルオロカーボン
が、式：C xF y （ここでｘ＞４でＹ＜１６）で表され
る化合物およびその混合物からなる群から選ばれること
を特徴とする、上記装置。 - 【請求項２】 ｘ＜７である、請求項１記載の装置。
- 【請求項３】 誘導ブリルアン散乱を利用した、電磁輻
射の位相共役を生ずるための装置であって、誘導ブリル
アン散乱媒体として液状パーフルオロカーボンを含む誘
導ブリルアン散乱セルを含み、該パーフルオロカーボン
が、式：C xF y （ここで４＜ｘ＜７で６＜Ｙ＜１５）
で表される化合物およびその混合物からなる群から選ば
れることを特徴とする、上記装置。 - 【請求項４】 レーザービームを生成するためのレーザ
ー発振装置であって、該レーザー発振装置が、誘導ブリ
ルアン散乱媒体として液状パーフルオロカーボンを含む
誘導ブリルアン散乱セルを含み、該パーフルオロカーボ
ンが、式：Cx F y （ここでｘ＞４でＹ＜１６）で表さ
れる化合物およびその混合物からなる群から選ばれるこ
とを特徴とする、上記レーザー発振装置。 - 【請求項５】 約１００Ｗ以上の出力を有する請求項４
記載のレーザー発振装置。 - 【請求項６】 レーザービームを生成するためのレーザ
ー発振装置であって、該レーザー発振装置が、誘導ブリ
ルアン散乱媒体として液状パーフルオロカーボンを含む
誘導ブリルアン散乱セルを含み、該パーフルオロカーボ
ンが、式：Cx F y （ここで４＜ｘ＜７で６＜Ｙ＜１
５）で表される化合物およびその混合物からなる群から
選ばれることを特徴とする、上記レーザー発振装置。 - 【請求項７】 レーザービームが増幅用媒体中を通過す
る際に発生するような、該レーザービーム中に生ずる収
差を減ずる方法であって、誘導ブリルアン散乱媒体とし
て液状パーフルオロカーボンを使用した、誘導ブリルア
ン散乱によって位相共役を発生させる工程を含み、該パ
ーフルオロカーボンが、式：C x F y（ここでｘ＞４で
Ｙ＜１６）で表される化合物およびその混合物からなる
群から選ばれることを特徴とする、上記方法。 - 【請求項８】 ｘ＜７である、請求項７記載の方法。
- 【請求項９】 レーザービームが増幅用媒体中を通過す
る際に発生するような、該レーザービーム中に生ずる収
差を減ずる方法であって、誘導ブリルアン散乱媒体とし
て液状パーフルオロカーボンを使用した、誘導ブリルア
ン散乱によって位相共役を発生させる工程を含み、該パ
ーフルオロカーボンが、式：C x F y（ここで４＜ｘ＜
７で６＜Ｙ＜１５）で表される化合物およびその混合物
からなる群から選ばれることを特徴とする、上記方法。 - 【請求項１０】 (a) レーザー発振装置を使用して、初
期レーザービームを発生させる工程、および (b) 該初期レーザービームを、誘導ブリルアン散乱媒体
として液状パーフルオロカーボン媒体を使用した、誘導
ブリルアン散乱によって、位相共役を発生させる工程、 を含み、該パーフルオロカーボンが、式：C x F y （こ
こでｘ＞４でＹ＜１６）で表される化合物およびその混
合物からなる群から選ばれることを特徴とする、出力レ
ーザービームを発生する方法。 - 【請求項１１】 レーザービーム発生工程におけるレー
ザーが固体レーザーである請求項１０記載の方法。 - 【請求項１２】 レーザービーム発生後、初期レーザー
ビームを増幅する工程をさらに含む請求項１０記載の方
法。 - 【請求項１３】 (a) レーザー発振装置を使用して、初
期レーザービームを発生させる工程、および (b) 該初期レーザービームを、誘導ブリルアン散乱媒体
として液状パーフルオロカーボン媒体を使用した、誘導
ブリルアン散乱によって、位相共役を発生させる工程、 を含み、該パーフルオロカーボンが、式：C x F y （こ
こで４＜ｘ＜７で６＜Ｙ＜１５）で表される化合物およ
びその混合物からなる群から選ばれることを特徴とす
る、出力レーザービームを発生する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/697649 | 1996-08-28 | ||
| US08/697,649 US5818856A (en) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | Ozone compatible stimulated brillouin scattering materials |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1093204A JPH1093204A (ja) | 1998-04-10 |
| JP3128535B2 true JP3128535B2 (ja) | 2001-01-29 |
Family
ID=24801953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09233014A Expired - Fee Related JP3128535B2 (ja) | 1996-08-28 | 1997-08-28 | オゾン適合誘導ブリルアン散乱物質 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5818856A (ja) |
| EP (1) | EP0827012A3 (ja) |
| JP (1) | JP3128535B2 (ja) |
| CN (1) | CN1177222A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| WO2004028235A2 (en) | 2002-09-27 | 2004-04-08 | Colgate-Palmolive Company | Toothbrush |
| US7845042B2 (en) | 2002-08-09 | 2010-12-07 | Colgate-Palmolive Company | Oral care implement |
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| US7614111B2 (en) | 2002-08-09 | 2009-11-10 | Colgate-Palmolive Company | Oral care implement |
| US7841041B2 (en) | 2002-08-09 | 2010-11-30 | Colgate-Palmolive Company | Oral care implement |
| US7721376B2 (en) | 2002-09-20 | 2010-05-25 | Colgate-Palmolive Company | Oral care implement |
| US8806695B2 (en) | 2002-08-09 | 2014-08-19 | Colgate-Palmolive Company | Oral care implement having flexibly supported cleaning elements extending in opposite directions |
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| US7836539B2 (en) | 2002-08-09 | 2010-11-23 | Colgate-Palmolive Company | Oral care implement |
| US7975343B2 (en) | 2002-09-20 | 2011-07-12 | Colgate-Palmolive Company | Toothbrush |
| US7089621B2 (en) | 2002-09-20 | 2006-08-15 | Colgate-Palmolive Company | Toothbrush |
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| US7209500B2 (en) * | 2003-10-30 | 2007-04-24 | Metal Improvement Company, Llc | Stimulated Brillouin scattering mirror system, high power laser and laser peening method and system using same |
| CN100340917C (zh) * | 2005-09-28 | 2007-10-03 | 哈尔滨工业大学 | 高能量高功率受激布里渊散射共轭镜的激光双程放大装置 |
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| US8201298B2 (en) | 2007-02-09 | 2012-06-19 | Colgate-Palmolive Company | Toothbrush with low profile head |
| CN102231475B (zh) * | 2011-05-06 | 2012-09-05 | 哈尔滨理工大学 | 一种获取具有高度保真脉冲波形的受激布里渊散射光的方法及装置 |
| CN111162441A (zh) * | 2020-01-03 | 2020-05-15 | 中国航空制造技术研究院 | 一种相位共轭镜和电光开关复合调q激光谐振装置 |
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|---|---|---|---|---|
| US4791644A (en) * | 1985-12-31 | 1988-12-13 | General Electric Company | Laser system incorporating broad band optical phase conjugation cell using stimulated brillouin scattering |
| USH389H (en) * | 1986-01-06 | 1987-12-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Fluid refraction optical path phase correction |
| US5113282A (en) * | 1987-07-10 | 1992-05-12 | Hughes Aircraft Company | Dual light valve system with selective decoupling of light valves |
| US4866720A (en) * | 1988-08-15 | 1989-09-12 | Rockwell International Corporation | Multicolored laser source |
| US4924475A (en) * | 1989-01-23 | 1990-05-08 | United Technologies Corporation | Boron oxide laser with CF4 additive |
| US4958908A (en) * | 1989-03-15 | 1990-09-25 | Hughes Aircraft Company | Bandwidth-preserving brillouin phase conjugate mirror and method |
| FR2645356B1 (fr) * | 1989-03-31 | 1991-05-31 | Thomson Csf | Cellule de deflexion pour faisceaux laser de puissance |
| GB9105058D0 (en) * | 1991-03-11 | 1991-04-24 | Secr Defence | Dye laser amplifier |
| US5216535A (en) * | 1991-06-17 | 1993-06-01 | Fellows William G | Optical deflection device |
| US5144630A (en) * | 1991-07-29 | 1992-09-01 | Jtt International, Inc. | Multiwavelength solid state laser using frequency conversion techniques |
| US5304322A (en) * | 1992-05-15 | 1994-04-19 | The Boeing Company | Cleaning solvent for aircraft hydraulic fluid |
| US5325380A (en) * | 1992-07-17 | 1994-06-28 | Trw Inc. | Dual wavelength laser emitter |
| US5555254A (en) * | 1993-11-05 | 1996-09-10 | Trw Inc. | High brightness solid-state laser with zig-zag amplifier |
-
1996
- 1996-08-28 US US08/697,649 patent/US5818856A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-08-20 EP EP97114375A patent/EP0827012A3/en not_active Withdrawn
- 1997-08-27 CN CN97117693A patent/CN1177222A/zh active Pending
- 1997-08-28 JP JP09233014A patent/JP3128535B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｌａｓｅｒｓ ａｍｄ Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃｓ，Ｂａｌｔｉｍｏｒｅ，１９９５（ＣＬＥＯ９５−ＣＭＡ２），（ＯＳＡ１５ ｏｆ １９９５ Ｔｅｃｈｎ．Ｄｉｇｅｓｔ Ｃｏｎｆ．Ｓｅｒｉｅｓ）ｐ．１−２ |
Also Published As
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|---|---|
| JPH1093204A (ja) | 1998-04-10 |
| US5818856A (en) | 1998-10-06 |
| EP0827012A2 (en) | 1998-03-04 |
| CN1177222A (zh) | 1998-03-25 |
| EP0827012A3 (en) | 2000-06-21 |
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