JP7372190B2 - レーザ光出力装置 - Google Patents
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Description
図1は、第一の実施形態にかかるレーザ光出力装置1の構成を示す図である。図2は、第一の実施形態にかかる波長変化部14の平面図である。図3は、第一の実施形態にかかる第一パルスP1、第二パルス(波長変換前)P2a、第二パルス(波長変換後)P2b、第三パルスP3のタイミングチャートである。なお、図3においては、波長に応じて、パルスを示す線の太さおよび線の種類(実線または破線)を変えて図示している。
第二の実施形態にかかるレーザ光出力装置1は、LN結晶基板が、伝播する進行光ごとに設けられている点が、LN結晶基板142が一つしかない第一の実施形態にかかるレーザ光出力装置1と異なる。
第三の実施形態にかかるレーザ光出力装置1は、音響光学変調器(AOM)(光路決定部)12に変えて、音響光学偏向器(AOD)(光路決定部)120を用いる点が第一の実施形態にかかるレーザ光出力装置1と異なる。
なお、第三の実施形態においては、凸レンズ13の出力が別々の分極反転部144(所定の間隔D1をあけて配置されているものと、所定の間隔D2をあけて配置されているものと、所定の間隔D3をあけて配置されているもの)を通過する(図13参照)。しかし、凸レンズ13の出力の全てが、共通の分極反転部144を通過するようにしてもよい。
第四の実施形態にかかるレーザ光出力装置1は、ある波長W2[nm]の「複数」のパルス光(所定時間範囲TR1内)を照射してから、すぐにある波長W3[nm]の「複数」のパルス光(所定時間範囲TR2内)を照射する(図9のP3参照)点が、ある波長W2[nm]の「一つ」のパルス光を照射してから、すぐに別の波長W3[nm]の「一つ」のパルス光を照射する(図3のP3参照)第一の実施形態と異なる。
第五の実施形態は、測定対象(例えば、エアロゾル)をLIDARにより測定する点が、被測定ファイバ4をOTDRにより測定する第四の実施形態と異なる。
第六の実施形態にかかるレーザ光出力装置1は、音響光学偏向器(AOD)(光路決定部)120に替えて、光路決定部(第一音響光学変調器(AOM)12aおよび第二音響光学変調器(AOM)12b)を用いる点が第三の実施形態にかかるレーザ光出力装置1と主に異なる。
P2a 第二パルス(波長変換前)
P2b 第二パルス(波長変換後)
P3 第三パルス
OP1、OP2、OP3 光路
1 レーザ光出力装置
10 励起レーザ(パルスレーザ出力部)
11 光減衰器(ATT)
12 音響光学変調器(光路決定部)(AOM)
12a 第一音響光学変調器(AOM)
12b 第二音響光学変調器(AOM)
120 音響光学偏向器(AOD)(光路決定部)
13 凸レンズ(平行化部)(L1)
14、14a、14b 波長変化部(PPLN)
142 LN結晶基板
144 分極反転部
16 アクロマートレンズ(集束部)(L2)
16a 凸レンズ
16b 凹レンズ
17 フィルタ(F)
18 光ファイバ(MMF)
18c コア
18E 端面
19 タイミング制御回路(タイミング制御部)
Claims (16)
- 所定の波長のレーザ光を第一パルスとして出力するパルスレーザ出力部と、
前記第一パルスを受け、前記第一パルスの一つずつについて複数の光路のいずれか一つに光路を決定して出力する光路決定部と、
前記複数の光路の各々を進行した進行光の進行方向を平行にする平行化部と、
前記平行化部の出力を受け、前記複数の光路ごとに、それぞれ異なった波長に変化させて出力する波長変化部と、
前記波長変化部の出力を受けて集束する集束部と、
前記集束部の出力をコアの端面で受ける光ファイバと、
を備え、
前記集束部が、前記波長変化部の出力を、前記コアの端面に集束するレーザ光出力装置。 - 請求項1に記載のレーザ光出力装置であって、
前記平行化部が凸レンズであるレーザ光出力装置。 - 請求項2に記載のレーザ光出力装置であって、
前記光路決定部の出力のいずれか一つが、前記平行化部の光軸を通過するレーザ光出力装置。 - 請求項1に記載のレーザ光出力装置であって、
前記集束部が凸レンズであるレーザ光出力装置。 - 請求項1に記載のレーザ光出力装置であって、
前記集束部がアクロマートレンズであるレーザ光出力装置。 - 請求項4または5に記載のレーザ光出力装置であって、
前記集束部から見て、前記コアの端面が、前記集束部の焦点よりも遠くに位置しているレーザ光出力装置。 - 請求項4または5に記載のレーザ光出力装置であって、
前記集束部の焦点距離をf、前記平行化部の出力の間の距離の最大値をYmax、前記光ファイバの開口数をNAとしたとき、NA>Ymax/(2f)であるレーザ光出力装置。 - 請求項1ないし7のいずれか一項に記載のレーザ光出力装置であって、
前記波長変化部が、
前記平行化部の出力が伝播し、所定の間隔をあけて配置された分極反転部を有し、
前記所定の間隔が、前記平行化部の出力ごとに異なる、
レーザ光出力装置。 - 請求項8に記載のレーザ光出力装置であって、
前記波長変化部が、
前記分極反転部が形成された非線形光学結晶基板を有し、
前記分極反転部の図心が、前記非線形光学結晶基板のX軸に平行な直線上に配置されている、
レーザ光出力装置。 - 請求項8に記載のレーザ光出力装置であって、
前記波長変化部が、前記分極反転部の全てが形成された一つの非線形光学結晶基板を有するレーザ光出力装置。 - 請求項10に記載のレーザ光出力装置であって、
前記平行化部の出力の全てが、共通の前記分極反転部を通過するレーザ光出力装置。 - 請求項8に記載のレーザ光出力装置であって、
前記波長変化部が、
前記分極反転部が形成された非線形光学結晶基板を有し、
前記非線形光学結晶基板は、伝播する前記平行化部の出力ごとに設けられている、
レーザ光出力装置。 - 請求項1ないし7のいずれか一項に記載のレーザ光出力装置であって、
前記光路決定部の出力を、前記第一パルスの出力のタイミングに合わせるタイミング制御部を備えたレーザ光出力装置。 - 請求項1ないし13のいずれか一項に記載のレーザ光出力装置であって、
前記光路決定部が、
前記第一パルスを受け、前記第一パルスの一つずつについて複数の光路のいずれか一つに光路を決定して出力する第一音響光学変調器と、
前記第一音響光学変調器の出力を受け、前記第一音響光学変調器の出力のパルス一つずつについて一つ以上の光路のいずれか一つに光路を決定して出力する第二音響光学変調器と、
を有するレーザ光出力装置。 - 請求項14に記載のレーザ光出力装置であって、
前記第一音響光学変調器が、前記第一パルスの一つずつを、回折または直進させて出力し、
前記第二音響光学変調器が、前記第一パルスが直進したものを受けて回折または直進させて出力し、前記第一パルスが回折したものを受けて直進させて出力する、
レーザ光出力装置。 - 請求項14に記載のレーザ光出力装置であって、
前記第一音響光学変調器が、前記第一パルスの一つずつを、回折または直進させて出力し、
前記第二音響光学変調器が、前記第一パルスが回折したものを受けて回折または直進させて出力し、前記第一パルスが直進したものを受けて直進させて出力する、
レーザ光出力装置。
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