JP5933591B2 - 光学的にロックされた高エネルギーopo−opa - Google Patents
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Description
本文書は、レーザパルスの堅牢でコンパクトな高エネルギー源に関する。それは、十分に頑丈であるため、移動プラットフォーム上で確実に使用することができ、かつコンパクトに構築することができる。
本出願は、米国特許法第119条(e)の定めにより、2010年12月30日に出願された米国仮出願第61/428,368号の優先権を主張するものであり、その内容全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
Claims (16)
- 光学的にロックされた高エネルギー自己同期レーザ増幅システムであって、前記システムは、
光学経路に沿って複数のパルスを放射するように構成されたモードロックされたレーザ源と、
前記複数のパルスのうちのいくつかに応答して、出力パルスを生成するように構成された、前記光学経路中の光学パラメトリック発振器(OPO)と、
前記モードロックされたレーザ源の下流の、かつ、前記OPOの上流の、前記光学経路に配置され、前記光学経路から、前記OPOをバイパスする第1のバイパス光学経路への切替えのために前記複数のパルスのうちの第1の選択されたパルスを選択するように構成された、第1のパルスピッカと、
前記第1の選択されたパルスを増幅して、増幅された第1の選択パルスを生成するように構成された、前記第1のバイパス光学経路中の第1のレーザ増幅器と、
第1のビーム結合器の方向に、前記増幅された第1の選択パルスを反射するように構成された第1のレフレクタと、
前記増幅された第1の選択パルスを前記出力パルスと結合して、第1の結合パルスを生成するように構成された前記第1のビーム結合器と、
前記第1の結合パルスを受け取り、増幅された第1の結合パルスを生成するように構成された第1の光学パラメトリック増幅器(OPA)とを備える、システム。 - 前記OPOは、増幅されていない、前記モードロックされたレーザ源からの前記複数のパルスを受け取るように構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記モードロックされたレーザ源は、ピコ秒レーザである、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1のOPAは、ダブルパスOPAである、請求項1に記載のシステム。
- 前記モードロックされたレーザ源の下流の、かつ、前記OPOの上流の、前記光学経路に配置され、前記光学経路から、前記OPOをバイパスする第2のバイパス光学経路への切替えのために前記複数のパルスのうちの第2の選択されたパルスを選択するように構成された、第2のパルスピッカと、
前記第2の選択されたパルスを増幅して、増幅された第2の選択パルスを生成するように構成された、前記第2のバイパス光学経路中の第2のレーザ増幅器と、
第2のビーム結合器の方向に、前記増幅された第2の選択パルスを反射するように構成された第2のレフレクタと、
前記増幅された第2の選択パルスを前記増幅された第1の結合パルスと結合して、第2の結合パルスを生成するように構成された前記第2のビーム結合器と、
前記第2の結合パルスを受け取り、増幅された第2の結合パルスを生成するように構成された第2のOPAとをさらに備える、請求項1に記載のシステム。 - 前記第1のレーザ増幅器と前記第1のレフレクタとの間に、第1の光学アイソレータをさらに備える、請求項5に記載のシステム。
- 前記第1のパルスピッカは、ポッケルスセルを含む、請求項5に記載のシステム。
- 前記モードロックされたレーザ源は、Nd:YAGピコ秒レーザである、請求項1に記載のシステム。
- 前記OPOは、調節可能な、同期的にポンプされたOPOである、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1のレーザ増幅器は、Nd:YAG増幅器である、請求項9に記載のシステム。
- 前記システムは、前記OPOと、前記第1のパルスピッカと、前記第1のレーザ増幅器と、前記第1のレフレクタと、前記第1のビーム結合器と、前記第1のOPAとを少なくとも囲繞する高耐久化された筐体をさらに備える、請求項1に記載のシステム。
- 高エネルギー、中波、超短レーザパルスを生成する方法であって、前記方法は、
光学経路に沿って、モードロックされたレーザ源から複数のパルスを含むパルスシーケンスを提供することと、
前記複数のパルスのうちのいくつかにより光学パラメトリック発振器(OPO)を駆動して、前記複数のパルスのうちのいくつかに応答して、出力パルスを生成することと、
前記モードロックされたレーザ源の下流かつ前記OPOの上流で、前記光学経路から、前記OPOをバイパスする第1のバイパス光学経路へ、前記複数のパルスのうちの第1の選択されたパルスをそらすことと、
前記第1のバイパス光学経路において、前記第1の選択されたパルスを増幅して、増幅された第1の選択パルスを生成することと、
前記光学経路において、前記増幅された第1の選択パルスを前記出力パルスと結合して、第1の結合パルスを生成することと、
第1の光学パラメトリック増幅器(OPA)により、前記第1の結合パルスを受け取り、増幅された第1の結合パルスを生成することとを含む、方法。 - 光学的にロックされた高エネルギー自己同期レーザ増幅システムであって、前記システムは、
モードロックされたレーザ源と、
前記モードロックされたレーザ源と光学的に接続された、第1のポッケルスセルと、
前記第1のポッケルスセルが、第1のビームスプリッタと前記モードロックされたレーザ源との間の光学経路に配置されるように、前記第1のポッケルスセルと光学的に接続された、前記第1のビームスプリッタと、
前記第1のビームスプリッタが、前記第1および第2のポッケルスセル間の光学経路に配置されるように、前記第1のビームスプリッタと光学的に接続された、前記第2のポッケルスセルと、
前記第2のポッケルスセルが、前記第1および第2のビームスプリッタ間の光学経路に配置されるように、前記第2のポッケルスセルと光学的に接続された、前記第2のビームスプリッタと、
前記第2のビームスプリッタが、前記第2のポッケルスセルと調節可能な光学パラメトリック発振器(OPO)との間の光学経路に配置されるように、前記第2のビームスプリッタと光学的に接続された、前記OPOと、
前記第1のビームスプリッタが、第1のレーザ増幅器と前記第1のポッケルスセルとの間の光学経路に配置されるように、前記第1のビームスプリッタと光学的に接続された、前記第1のレーザ増幅器と、
前記第1のレーザ増幅器が、前記第1のビームスプリッタと第1のファラデーアイソレータとの間の光学経路に配置されるように、前記第1のレーザ増幅器と光学的に接続された、前記第1のファラデーアイソレータと、
前記第2のビームスプリッタが、第2のレーザ増幅器と前記第2のポッケルスセルとの間の光学経路に配置されるように、前記第2のビームスプリッタと光学的に接続された、前記第2のレーザ増幅器と、
前記第2のレーザ増幅器が、前記第2のビームスプリッタと第2のファラデーアイソレータとの間の光学経路に配置されるように、前記第2のレーザ増幅器と光学的に接続された、前記第2のファラデーアイソレータと、
前記OPOが、前記第2のビームスプリッタと第1の光学パラメトリック増幅器(OPA)との間の光学経路に配置され、かつ前記第1のファラデーアイソレータが、前記第1のOPAと前記第1のレーザ増幅器との間の光学経路に配置されるように、前記OPOおよび前記第1のファラデーアイソレータと光学的に接続された、前記第1のOPAと、
前記第1のOPAが、前記OPOと第2のOPAとの間の光学経路に配置され、かつ前記第2のファラデーアイソレータが、前記第2のOPAと前記第2のレーザ増幅器との間の光学経路に配置されるように、前記第1のOPAおよび前記第2のファラデーアイソレータと光学的に接続された、前記第2のOPAと、を備える、レーザ増幅システム。 - 少なくとも1つのOPAは、マルチプルパスOPAである、請求項13に記載のレーザ増幅システム。
- 前記モードロックされたレーザ源は、5〜8ピコ秒の長さを有するパルスを生成し、
前記OPOは、2.5から4ミクロンにわたり調節可能であり、
前記第1および第2のレーザ増幅器は、Nd:YAG増幅器であり、
前記レーザ増幅システムは、前記第1のポッケルスセルと、前記第1のビームスプリッタと、前記第2のポッケルスセルと、前記第2のビームスプリッタと、前記OPOと、前記第1のレーザ増幅器と、前記第1のファラデーアイソレータと、前記第2のレーザ増幅器と、前記第2のファラデーアイソレータと、前記第1のOPAとを少なくとも囲繞する遮光筐体をさらに備える、請求項13に記載のレーザ増幅システム。 - 前記モードロックされたレーザ源の下流かつ前記OPOの上流で、前記光学経路から、前記OPOをバイパスする第2のバイパス光学経路へ、前記複数のパルスのうちの第2の選択されたパルスをそらすことと、
前記第2のバイパス光学経路において、前記第2の選択されたパルスを増幅して、増幅された第2の選択パルスを生成することと、
前記光学経路において、前記増幅された第2の選択パルスを前記増幅された第1の結合パルスと結合して、第2の結合パルスを生成することと、
第2のOPAにより、前記第2の結合パルスを受け取り、増幅された第2の結合パルスを生成することとをさらに含む、請求項12に記載の方法。
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