JPH02259435A - 光パルス測定装置 - Google Patents

光パルス測定装置

Info

Publication number
JPH02259435A
JPH02259435A JP8006789A JP8006789A JPH02259435A JP H02259435 A JPH02259435 A JP H02259435A JP 8006789 A JP8006789 A JP 8006789A JP 8006789 A JP8006789 A JP 8006789A JP H02259435 A JPH02259435 A JP H02259435A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
measured
output
pulse
incident
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP8006789A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2730161B2 (ja
Inventor
Sunao Sugiyama
直 杉山
Akira Ote
明 大手
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP8006789A priority Critical patent/JP2730161B2/ja
Priority to US07/498,167 priority patent/US5050988A/en
Publication of JPH02259435A publication Critical patent/JPH02259435A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2730161B2 publication Critical patent/JP2730161B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、時間幅の短い光パルスのパルス幅等を測定
する装置に関するものである。
〈従来技術〉 第10図に、自己相関法を用いて光パルスを測定するS
HG相関計の原理構成を示す、第10図において、被測
定光である繰り返し光パルスはハーフミラ−1に入射さ
れ2つの分岐される。すなわち、その透過光はミラー2
で反射され、さらにハーフミラ−1で反射される。一方
、反射光はコーナーキューブ3でその向きが変えられて
経路を逆進し、ハーフミラ−1を透過して、ミラー2で
反射された光と重ね合わされる。この合波光は対物レン
ズ4で集束されてSHG結晶5に入射される。SHG結
晶5は入射光の2次高調波を発生して出力するものであ
る。この2次高調波はフィルタ6で選択されて受光素子
7でその光強度が測定される。コーナーキューブ3の位
置を移動させてハーフミラ−1との距離を変えるとこの
2つの経路の光路長の差を変えることが出来るので、光
路長を変えて光強度を測定することにより、被測定光の
パルス幅を測定する事が出来る。
〈発明が解決すべき課題〉 しかしながら、この様なSHG相関計には次のような課
題があった。
(1)繰り返しパルスしか測定することが出来ず、単一
パルスの測定が本質的に不可能である(2)自己相関法
であるために、パルスの形状を測定することが出来ない
、従って、同じパルス幅であっても、パルスの形状が異
なるとパルス幅か異なって測定される。
(3)SHG結晶で2次高調波を発生さる構成であるた
め効率が低く、被測定光の強度が低いと測定することが
出来ない。
この様な課題の為に、その使用が制限されていた。
〈発明の目的〉 この発明の目的は、単一パルスの測定が可能である光パ
ルス測定装置を提供する事にある。
く課題を解決する為の手段〉 前記課題を解決するために本発明では、被測定光とこの
被測定光よりも時間幅の短いパルスを合波し、この合波
光の高調波光を発生させて、この高調波光の空間的な光
強度分布を測定する構成であって、前記被測定光、時間
幅の短い光パルスまたは合波光のいずれかを、その光の
進行方向に垂直な面でその位置に応じて異なる遅延時間
を与えるようにしたものである。
く作用〉 時間変化を空間変化に置き換えることにより、単一パル
スの測定を可能にする。
〈実施例〉 第1図に本発明に係る光パルス測定装置の一実維例を示
す。第1図において、10はパルスレーザ−であり、紙
面に対して垂直に偏光した光パルスを発生する(○で表
わす)。11はパルス圧縮器であり、パルスレーザ−1
0の出力光が入射され、この光パルスを時間的に圧縮す
る。この圧縮された光パルスはミラー12で反射され、
ビームエクステンダ13に入射される。ビームエクステ
ンダ13は入射された光を空間的に広げて出力する=1
4は偏光子であり、ビームエクステンダ13の出力光が
入射される。15はパルス幅を測定する被測定光を出力
する光源であり、その出力の被測定光は紙面内で偏光し
ている(1で表わす)ものとする、この被測定光は対物
レンズ16で集束され、ミラー17で反射されてビーム
エクステンダ18に入射される。ビームエクステンダ1
8は入射光を空間的に広げて偏光子14に入射する。
偏光子14はビームエクステンダ13.18の出力光を
合波して出力する。19はバビネ(Babinet)の
補償板であり、偏光子14で合波された光が入射される
。バとネの補償板19は特定の偏波面の光のみ、その進
行方向に垂直な面における位置によって異なる遅延時間
を与えるものである。
20は高調波光発生手段であり、バビネの補償板19の
出力光が入射され、その2次高調波を発生させる。21
はフィルタであり、高調波光発生手段21の出力光が入
射され、2次高調波のみを選択して透過させる。22は
ラインセンサであり、フィルタ21の出力光が入射され
、その空間的な強度分布を電気信号に変換する。23は
表示・演算部であり、ラインセンサ22の出力が入力さ
れ、被測定光のパルス幅を演算して表示する。24は駆
動部であり、パルスレーザ−10及び光源15を同期し
て動作させる。
次に、この実施例の動作を説明する。パルスレーザ−1
0及び被測定光はそれぞれビームエクステンダ13.1
8で空間的に広げられ、偏光子14で合波される。パル
スレーザ−10の出力光はパルス圧縮器11で時間的に
圧縮されるので、そのパルス幅は光源15の出力光であ
る被測定光のパルス幅より狭くなっている。第2図は偏
光子14の出力側におけるパルス圧縮器11の出力光と
被測定光の時間関係を示したものであり、30はパルス
圧縮器11の出力光、31は被測定光である。駆動部2
4はパルスレーザ−10と光源15の駆動時間を翻整し
て、パルス圧縮器11の出力光30が被測定光31の中
央に来るようにする。
第3図にバビネの補償板19の構成を示す、バビネの補
償板は同形の楔形の細長い水晶32.33を、水晶32
の光学軸を紙面に平行に、水晶33の光学軸を紙面に垂
直にして組み合わせたものである。水晶は複屈折性があ
るので、光学軸の方向によって屈折率が異なる。これら
の屈折率をno”eとすると、左端面からの距離がXの
位置における水晶32.33の厚さをそれぞれdl、d
2とすると、紙面内で偏光している光に対して、バビネ
の補償板の厚さ方向の光路長りは、L= (d  −d
、、)(no −ne )になる、すなわち、位’Il
xによってバビネの補償板19を通過する時間が異なる
という効果が生じる0紙面に垂直に偏光している光に対
しては一定の遅延を与える。
次に、第4図に基づいてバビネの補償板19以降の動作
を説明する。なお、第1図と同じ要素には同一符号を付
し、説明を省略する。a光子14で合波された光はバビ
ネの補償板19に入射される。この入射光は第2図で説
明したようになっている。バビネの補償板19は第3図
で説明しなように紙面内で偏光した光のみ、その入射位
置によって異なった遅延量を与える。従って、A、B点
における出力光30と31の相対関係は第5図(A)、
(B)のようになる、すなわち、A点では出力光31が
先行し、B点では出力光30が先行する。A点とB点の
間では位相差が連続的に分布した光が得られる。バビネ
の補償板19の出力光は高調波光発生手段20に入射さ
れる。高調波光発生手段20はKDP結晶で構成され、
その光学軸は光の入射方向に対して約59°にされる。
高調波光発生手段20は入射光の2次高調波を発生し、
その強度Pは次式(1)に従う。
%式%(1) 但し、E 、E2はそれぞれ出力光30.31の強度、
r123は非線形効果の生し易さを表わす定数である。
従って、第5図(C)、(D)に示すように、2次高調
波は出力光30と31が時間的にオーバーラツプした部
分についてのみ発生する。
高調波光発生手段20の出力はフィルタ21で2次高調
波の部分のみが取り出され、ラインセンサ22に入射さ
れる。ラインセンサ22は入射光の進行方向に対して垂
直な線上に複数の光センサを配列したものであり、各々
の点におけるフィルタ21の出力光強度を電気信号に変
換する。被測定光とパルス圧縮器11の出力光の位相差
はバビネの補償板19で連続的に変化させられるので、
ラインセンサ22で測定した2次高調波の空間的な光強
度分布は、ビームエクステンダ13の出力光強度の分布
を一定とすると、被測定光の強度の時間的な分布になる
。その為、被測定光のパルス幅をラインセンサ22で測
定する空間的な幅に置き換えることができ、単一のパル
スで被測定光のパルス幅を測定することができる。また
、前記(1)式かられかるように、パルス圧縮器11の
光強度を増加することにより、被測定光強度が弱くても
2次高調波の強度を高くすることが出来るので、信号の
S/N比を改善することが可能になる。
第6図に本発明の他の実施例を示す、この実施例は、被
測定光の遅延時間を異ならせるようにしたものである。
なお、第1図と同じ要素には同一符号を付し、説明を省
略する。第6図において、34は遅延手段であり、ビー
ムエクステンダ18の出力光が入力される。この遅延手
段34はバビネの補償板19と同じ働きをする。すなわ
ち、入射光の進行方向に垂直な方向の位置に応じて異な
った遅延時間を与える。遅延手段34の出力光は偏光子
14に入射される。また、第1図実施例と異なりバビネ
の補償板19がなく、偏光子14の出力光は直接高調波
光発生手段20に入射される。
本発明では、光パルス発生手段であるパルス圧縮器11
の出力光と被測定光の相対的な遅延時間を異ならせれば
よいので、このようにしても同様の効果を達成出来る。
第7図に遅延手段34の構成の一例を示す。第7図にお
いて、35はミラーであり、ビームエクステンダ18で
空間的に広げられた光を反射する。
36は多段コーナーキューブであり、ミラー35で反射
された光が入射される。多段コーナーキューブ36は複
数のコーナーキューブを階段状に積み重ねた構成をして
おり、各段によって光の光路長が異なる。従って、光の
進行方向に垂直の方向に遅延時間が異なり、バビネの補
償板19と同じ効果を達成できる。多段コーナーキュー
ブ36の出力光はミラー37で反射されて偏光子14に
入射される。この構成においては、ラインセンサ22の
受光素子の数は多段コーナーキューブ36の段数だけあ
ればよい。なお、遅延手段34としてバビネの補償板を
用いることも出来る。
第8図にさらに他の実施例を示す。なお、第1図と同じ
要素には同一符号を付し、説明を省略する。この実施例
は光パルス発生手段であるパルス圧縮器11の出力光を
遅延させるようにしたものである。第8図において、3
4は遅延手段であり、バビネの補償板または第7図に示
した構成のものを用いる。この遅延手段34にはビーム
エクステンダ13の出力光が入力され、その出力光は偏
光子14に入射される。また、偏光子14の出力光は直
接高調波光発生手段20に入射される。このようにして
も、同様の効果を達成することが出来る。
なお、これらの実施例では光源15とパルスレーザ−1
0の動作時間を調整して、これらの出力光が第2図に示
す関係にあるようにしたが、被測定光またはパルス圧縮
器11の出力光の光路に可変遅延手段を挿入するように
してもよい、可変遅延手段としては、例えば第9図に示
すものを用いることが出来る。第9図において、38は
ミラー39はコーナーキューブである。光は上からミラ
ー38に入射して反射され、コーナーキューブ39で向
きを反転されてミラー38で反射されて出力される。ミ
ラー38とコーナーキューブ39の距離を変えることに
より、遅延時間を可変することが出来る。
また、パルス発生手段の出力光と被測定光の波長が異な
る場合は、和または差の周波数の光を発生させ、この光
の強度を測定するようにしてもよい、この場合は、フィ
ルタ21の特性を変えて、これらの波長の光のみを透過
させるようにすればよい。
さらに、2次高調波でなく、3次以上の高調波を用いる
ようにしてもよい。
〈発明の効果〉 以上、実施例に基づいて具体的に説明したように、この
発明では被測定光または光パルス発生手段の出力光を光
の進行方向に垂直な面で距離に応じた遅延を与えるよう
にして2つの光を合波し、その高調波を発生させてその
光強度の空間的な分布を求めて、この分布から被測定光
のパルス幅を求めるようにしな、その為、単一の光パル
スのパルス幅を求めることが出来るという効果がある。
また、光パルス発生手段の出力光の空間的な強度分布が
既知であると、被測定光のパルスの形状を求めることも
出来る。
さらに、被測定光の強度が弱くても、光パルス発生手段
の出力光強度を高くすることによりラインセンサの出力
を高くすることが出来るので、SZN比のよい測定が可
能になるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る光パルス測定装置の一実施例を示
す構成図、第2図〜第5図はその動作を説明するための
図、第6図及び第8図は他の実施例を示す構成図、第7
図は遅延手段の構成を示す図、第9図は可変遅延手段の
構成を示す図、第10は従来の光パルス測定装置の構成
図である。 10・・・パルスレーザ−11・・・パルス圧縮器、1
3.18・・・ビームエクステンダ、14・・・偏光子
、15・・・光源、19・・・バビネの補償板、20・
・・高調波光発生手段、21・・・フィルタ、22・・
・ラインセンサ、23・・・演算・表示部、24・・・
駆動部、34・・・遅延手段。 第 図 第 図 第 図 (A) (8〕 (C) (D) 第 図 第 図 第 図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被測定光と、この被測定光よりも時間幅の短いパ
    ルス光を発生する光パルス発生手段と、この光パルス発
    生手段の出力光及び前記被測定光を合波する合波手段と
    、この合波手段の出力光が入射され特定の偏波面の光を
    その光の進行方向に垂直な面でその距離に応じて異なっ
    た遅延量を与える遅延手段と、この遅延手段の出力光が
    入射され非線形光学効果により高調波光を発生する高調
    波光発生手段と、この高調波光発生手段の出力光が入射
    され特定の波長の光のみ透過させるフィルタと、このフ
    ィルタの出力光が入射されその光強度の空間分布を測定
    するラインセンサとからなる光パルス測定装置。
  2. (2)被測定光と、この被測定光が入射されその光の進
    行方向に垂直な面でその距離に応じて異なった遅延量を
    与える遅延手段と、前記被測定光よりも時間幅の短いパ
    ルス光を発生する光パルス発生手段と、この光パルス発
    生手段の出力光及び前記遅延手段の出力光を合波する合
    波手段と、この合波手段の出力光が入射され非線形光学
    効果により高調波光を発生する高調波光発生手段と、こ
    の高調波光発生手段の出力光が入射され特定の波長の光
    のみ透過させるフィルタと、このフィルタの出力光が入
    射されその光強度の空間分布を測定するラインセンサと
    からなる光パルス測定装置。
  3. (3)被測定光と、この被測定光よりも時間幅の短いパ
    ルス光を発生する光パルス発生手段と、この光パルス発
    生手段の出力光が入射されその光の進行方向に垂直な面
    でその距離に応じて異なった遅延量を与える遅延手段と
    、この遅延手段の出力光及び前記被測定光を合波する合
    波手段と、この合波手段の出力光が入射され非線形光学
    効果により高調波光を発生する高調波光発生手段と、こ
    の高調波光発生手段の出力光が入射され特定の波長の光
    のみ透過させるフィルタと、このフィルタの出力光が入
    射されその光強度の空間分布を測定するラインセンサと
    からなる光パルス測定装置。
JP8006789A 1989-03-30 1989-03-30 光パルス測定装置 Expired - Fee Related JP2730161B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8006789A JP2730161B2 (ja) 1989-03-30 1989-03-30 光パルス測定装置
US07/498,167 US5050988A (en) 1989-03-30 1990-03-23 Measuring device using optical beam

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8006789A JP2730161B2 (ja) 1989-03-30 1989-03-30 光パルス測定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02259435A true JPH02259435A (ja) 1990-10-22
JP2730161B2 JP2730161B2 (ja) 1998-03-25

Family

ID=13707885

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8006789A Expired - Fee Related JP2730161B2 (ja) 1989-03-30 1989-03-30 光パルス測定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2730161B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0588637B1 (en) * 1992-09-17 1996-12-18 Hamamatsu Photonics K.K. Optical converter
US20140076869A1 (en) * 2012-09-17 2014-03-20 Samsung Display Co., Ltd. Laser processing apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0588637B1 (en) * 1992-09-17 1996-12-18 Hamamatsu Photonics K.K. Optical converter
US20140076869A1 (en) * 2012-09-17 2014-03-20 Samsung Display Co., Ltd. Laser processing apparatus
US9592570B2 (en) * 2012-09-17 2017-03-14 Samsung Display Co., Ltd. Laser processing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2730161B2 (ja) 1998-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BE1007876A4 (nl) Stralingsbron-eenheid voor het opwekken van een bundel met twee polarisatierichtingen en twee frequenties.
CA2148310A1 (en) Method and device for the optical determination of a physical quantity
US4547664A (en) Diffraction grating beam splitter in a laser resonator length control
JP2008310190A (ja) 光波形整形装置
JP5376652B2 (ja) レーザー装置及びレーザー増幅方法
US7230715B2 (en) Ultrafast laser pulse shape measurement method and system
US11829048B2 (en) Laser beam output apparatus
CN102255225A (zh) 一种实现双色激光场的啁啾参数独立调节系统
JP7217222B2 (ja) レーザ光出力装置
JPH02259435A (ja) 光パルス測定装置
US5050988A (en) Measuring device using optical beam
JP2002131710A (ja) 複合型超広帯域高精度位相補償・位相制御装置
US4628473A (en) System for autocorrelating optical radiation signals
JP2001311913A5 (ja)
US20220171254A1 (en) Laser beam output apparatus
KR100337646B1 (ko) 광 펄스 파형 측정 장치
NL1026613C2 (nl) Verbeterd polarisatiestuurorgaan gebruikmakend van ruimtelijke filtering.
JP2822433B2 (ja) 光を用いた物理量測定装置
JP4164599B2 (ja) 多色モードロックレーザを用いた光周波数測定装置及び測定方法
JPH02257027A (ja) 光パルス測定装置
JPS6134128B2 (ja)
JP2003270591A (ja) 偏波無依存型光学機器
JP3955557B2 (ja) 光サンプリングヘッド
JPH09304189A (ja) シングルパルスオートコリレータ
JPH0620987Y2 (ja) 光スペクトル測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071219

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081219

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees