JP7289323B2 - 高ピークパワーレーザパルス生成方法および高ピークパワーレーザパルス生成システム - Google Patents
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Description
-1つ以上のレーザ線を備えた第1のナノ秒レーザパルスを放射するための少なくとも1つの光源と、
-第1のレーザパルスを伝送するためのファイバデバイスと、
-前述のファイバデバイスの上流に配置された、前述の第1のレーザパルスを時間的に整形するための時間的整形モジュールと、を備える。
ファイバデバイスは、第1のレーザパルスを受光するように構成されたシングルコアを有する少なくとも1つの第1のマルチモードファイバを備える。時間的整形モジュールは、前述の第1のレーザパルスの時間的コヒーレンスを低減することにより、前述の第1のレーザパルスのパワースペクトル密度を低減するように構成される。前述の時間的整形モジュールは、所定の回転軸周りに回転する回転反射デバイスを備え、ドップラースペクトル幅広がりを持つ第1のレーザパルスを反射するように構成される。
-第1のレーザパルスを放射するステップと、
-第1のレーザパルスが注入されるシングルコアを備えた少なくとも1つの第1のマルチモードファイバを備えるファイバデバイスを介して、第1のレーザパルスを伝送するステップと、
-第1のレーザパルスをファイバデバイスにより伝送する前に、第1のレーザパルスを時間的に整形するステップと、を備え、
第1のレーザパルスを時間的に整形するステップは、所定の回転軸周りに回転する回転反射デバイスを用いて時間的コヒーレンスを低減することによりパワースペクトル密度を低減するステップを備え、
回転反射デバイスは、ドップラースペクトル幅広がりを持つ第1の入射パルスを反射するように構成される。
本開示に係るシステム50の一例であって、図1に示される要素の全部または一部を備え、前述のファイバデバイス110の出力部に配置された少なくとも1つの第1の光増幅器120をさらに備えるものを示す。複数の光増幅器は直列に配置されてもよい。増幅されたパルスを、光ファイバ(単数または複数)の出力部で空間的に整形することもできる。
Claims (12)
- 高ピークパワーレーザパルス生成システム(10)であって、
-1つ以上のレーザ線を備えた第1のナノ秒レーザパルス(IL)を放射するための、少なくとも1つの光源(101)と、
-前記第1のレーザパルスを伝送するためのファイバデバイス(110)と、
-前記ファイバデバイスの上流に配置された、前記第1のレーザパルスを時間的に整形するための時間的整形モジュール(102)と、を備え、
前記ファイバデバイス(110)は、前記第1のレーザパルスを受光するように構成されたシングルコアを有する少なくとも1つの第1のマルチモードファイバを備え、
前記時間的整形モジュール(102)は、前記第1のレーザパルスの時間的コヒーレンスを低減することにより、前記第1のレーザパルスのパワースペクトル密度を低減するように構成され、
前記時間的整形モジュール(102)は、所定の回転軸周りに回転する回転反射デバイス(22-25)を備え、ドップラースペクトル幅広がりを持つ第1のレーザパルスを反射するように構成されることを特徴とする高ピークパワーレーザパルス生成システム。 - 前記回転反射デバイスは、前記回転軸周りに回転または振動運動する少なくとも1つの第1の反射面を備えることを特徴とする請求項1に記載の高ピークパワーレーザパルス生成システム。
- 前記第1のレーザパルスは所定の繰り返し周波数で放射され、
前記反射面の回転または振動の速度は、前記第1のレーザパルスの繰り返し周波数と同期し、
前記第1のレーザパルスの各々は、一定の入射角度で前記回転反射デバイスの反射面に入射することを特徴とする請求項2に記載の高ピークパワーレーザパルス生成システム。 - 前記回転反射デバイスは、N枚の反射面と、N-1枚の偏向ミラーと、を備え、
前記偏向ミラーは、前記第1のレーザパルスの各々を前記反射面に向けて返すように構成され、
前記反射面のすべては、前記回転軸周りに回転または振動運動し、
前記Nは2以上であることを特徴とする請求項2または3に記載の高ピークパワーレーザパルス生成システム。 - 前記時間的整形モジュール(102)は、前記第1のレーザパルスに含まれるレーザ線の数を増やすように構成された手段をさらに備えることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の高ピークパワーレーザパルス生成システム。
- 前記ファイバデバイスの上流に配置された、前記第1のレーザパルスを空間的に整形するための空間的整形モジュール(103)をさらに備え、
前記空間的整形モジュール(103)は、前記第1のレーザパルスのパワー空間密度を標準化するように構成されることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の高ピークパワーレーザパルス生成システム。 - 前記第1のレーザパルスを光学的に増幅するために、前記ファイバデバイスの出力部に配置された、少なくとも1つの光増幅器(120)をさらに備えることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の高ピークパワーレーザパルス生成システム。
- 前記ファイバデバイス(110)は、入力部に第1のマルチモードファイバと、1組の小モードマルチモードファイバと、出力部に第2のマルチモードファイバと、を備え、
前記小モードマルチモードファイバは、前記第1のマルチモードファイバに接続され、
前記第2のマルチモードファイバは、前記小モードマルチモードファイバに接続され、前記第1のレーザパルスを出力するためのシングルコアを備えることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の高ピークパワーレーザパルス生成システム。 - 前記第1のレーザパルスを光学的に前段増幅するために、前記ファイバデバイス(110)は、少なくとも1つのドープされたファイバを備えることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の高ピークパワーレーザパルス生成システム。
- -第1のレーザパルスを放射するステップと、
-前記第1のレーザパルスが注入されるシングルコアを備えた少なくとも1つの第1のマルチモードファイバを備えるファイバデバイスを介して、前記第1のレーザパルスを伝送するステップと、
-高ピークパワーレーザパルスを生成するために、前記ファイバデバイスの出力部に配置された少なくとも1つの第1の光増幅器を用いて、前記第1のレーザパルスを光学的に増幅するステップと、
-前記第1のレーザパルスを前記ファイバデバイスにより伝送する前に、前記第1のレーザパルスを時間的に整形するステップと、を備え、
前記第1のレーザパルスを時間的に整形するステップは、所定の回転軸周りに回転する回転反射デバイス(22-25)を用いて時間的コヒーレンスを低減することによりパワースペクトル密度を低減するステップを備え、
前記回転反射デバイスは、ドップラースペクトル幅広がりを持つ第1の入射パルスを反射するように構成されることを特徴とする高ピークパワーレーザパルス生成方法。 - 前記第1のレーザパルスを、前記ファイバデバイスにより伝送する前に、空間的に整形するステップをさらに備え、
前記空間的に整形するステップは、前記第1のレーザパルスのパワー空間密度を標準化するステップを備えることを特徴とする請求項10に記載の高ピークパワーレーザパルス生成方法。 - 高ピークパワーレーザパルスを生成するために、前記ファイバデバイスの出力部に配置された少なくとも1つの光増幅器を用いて、前記第1のレーザパルスを光学的に増幅するステップをさらに備えることを特徴とする請求項10または11に記載の高ピークパワーレーザパルス生成方法。
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