JPH02281775A - 光発振器 - Google Patents
光発振器Info
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- JPH02281775A JPH02281775A JP10399989A JP10399989A JPH02281775A JP H02281775 A JPH02281775 A JP H02281775A JP 10399989 A JP10399989 A JP 10399989A JP 10399989 A JP10399989 A JP 10399989A JP H02281775 A JPH02281775 A JP H02281775A
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- 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
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/0602—Crystal lasers or glass lasers
- H01S3/0612—Non-homogeneous structure
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- 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
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- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、光発振器、より詳細には、ラマン効果を利用
したレーザ発振器に関する。
したレーザ発振器に関する。
鴛１４１殴
単色光を物質に当て、その散乱光を観測すると。
入射光と同じ振動数の散乱光の中に混ざって、入射光と
少し振動数の異なる弱い散乱光が見られる。
少し振動数の異なる弱い散乱光が見られる。
振動数のずれは物質に特有な量で、入射光の振動数によ
らない。ラマン効果は、入射光子がそのエネルギーの一
部を散乱物質に与えたり、逆に物質からエネルギーを受
は取ったりするために起こるもので、この際、物質のエ
ネルギー準位間の差に等しいエネルギーのみを授受する
ので、振動数のずれから物質の準位に関する情報が得ら
れる。
らない。ラマン効果は、入射光子がそのエネルギーの一
部を散乱物質に与えたり、逆に物質からエネルギーを受
は取ったりするために起こるもので、この際、物質のエ
ネルギー準位間の差に等しいエネルギーのみを授受する
ので、振動数のずれから物質の準位に関する情報が得ら
れる。
目 的
本発明は、上述のごときラマン効果を用いた光発振器に
係り、特に、散乱（励起）物質に効果的に光エネルギー
を与えるようにして、もって、高出力の光出力を得るこ
とを目的としてなされたものである。
係り、特に、散乱（励起）物質に効果的に光エネルギー
を与えるようにして、もって、高出力の光出力を得るこ
とを目的としてなされたものである。
膿−一」又
第１図は１本発明による光発振器の一実施例を説明する
ための構成図で、図中、１は励起物質を有する円柱状の
光発振部で、該光発振部はロンド（固体）、或いは、内
部に気体又は液体を含むもので端成され、その一方の端
面１ａは完全（１００％）反射面に他方の面は、通常、
不完全（約９５％）反射面に形成されている。２は該円
柱状の光発振部１の周囲を覆う円筒状の光導体で、該光
導体２の屈折率は、第２図に示すように、外周部が小さ
く、中心部にいくに従って大きくなっている。また、該
光導体２の両端面２ａ、２ｂは、凸レンズ状に形成され
ており、一方の端面、例えば、２ａ側の外側には反射膜
３が施こされている。
ための構成図で、図中、１は励起物質を有する円柱状の
光発振部で、該光発振部はロンド（固体）、或いは、内
部に気体又は液体を含むもので端成され、その一方の端
面１ａは完全（１００％）反射面に他方の面は、通常、
不完全（約９５％）反射面に形成されている。２は該円
柱状の光発振部１の周囲を覆う円筒状の光導体で、該光
導体２の屈折率は、第２図に示すように、外周部が小さ
く、中心部にいくに従って大きくなっている。また、該
光導体２の両端面２ａ、２ｂは、凸レンズ状に形成され
ており、一方の端面、例えば、２ａ側の外側には反射膜
３が施こされている。
４は光が伝送されてくる光ファイバーで、該光ファイバ
ー４を多数本有し、各光ファイバー４の端面（光放出端
）は、光導体２の他方の面２ｂに光学のり等で接着され
ている。従って、各光ファイバー４を通して伝送されて
きた光は、光導体２の端面２ｂで反射されることなく、
全て該光導体２内に導入される。光導体２内に導入され
た光は。
ー４を多数本有し、各光ファイバー４の端面（光放出端
）は、光導体２の他方の面２ｂに光学のり等で接着され
ている。従って、各光ファイバー４を通して伝送されて
きた光は、光導体２の端面２ｂで反射されることなく、
全て該光導体２内に導入される。光導体２内に導入され
た光は。
該光導体２が前述のように中心部での屈折率が外周部で
の屈折率より大きく形成されているので、該光導体２内
を伝搬していく間に中心側へ曲げられ、最終的には、光
発振部１内に導入される。光発振部１内に導入されなか
った光は、光導体２の他方の端面２ａ側において反射膜
３によって反射されるが、この時、該反射膜３の反射面
が凸レンズ状に形成されているので、該反射膜３によっ
て反射された光は、中心部へ向いやすくなり、それに前
述のごとき光導体２の屈折率が中心部側で高いことが加
わって、より効果的に光発振部１内に導入される。斯様
にして光発振部１内に導入された光は、該光発振部１内
の励起物質を励振して。
の屈折率より大きく形成されているので、該光導体２内
を伝搬していく間に中心側へ曲げられ、最終的には、光
発振部１内に導入される。光発振部１内に導入されなか
った光は、光導体２の他方の端面２ａ側において反射膜
３によって反射されるが、この時、該反射膜３の反射面
が凸レンズ状に形成されているので、該反射膜３によっ
て反射された光は、中心部へ向いやすくなり、それに前
述のごとき光導体２の屈折率が中心部側で高いことが加
わって、より効果的に光発振部１内に導入される。斯様
にして光発振部１内に導入された光は、該光発振部１内
の励起物質を励振して。
該物質のエネルギー準位間の差に等しいエネルギーを授
受し、周知のごとくして、不完全反射面１ｂ側から、そ
の差に対応する波長の光を発する。
受し、周知のごとくして、不完全反射面１ｂ側から、そ
の差に対応する波長の光を発する。
なお、上述のごとき光発振器によると、非常な熱エネル
ギーを発生するので、この熱を除去するために冷却が必
要であり、最も簡単には冷風を送ることにより冷却する
ことができる。しかし１図示の実施例は、この冷却をよ
り効果的に、しかも人体の保護をも兼ねて行うようにし
たもので、図中。
ギーを発生するので、この熱を除去するために冷却が必
要であり、最も簡単には冷風を送ることにより冷却する
ことができる。しかし１図示の実施例は、この冷却をよ
り効果的に、しかも人体の保護をも兼ねて行うようにし
たもので、図中。
５は耐熱性の高い透明体の材料（例えば、パイレックス
ガラス）から成る筐体で、該筐体５内に前述のごとき光
発振器を支持アーム６等によって所定の間隙をもって収
納し、該間隙内に冷却気体又は液体を流すようにしたも
ので、これによって、光発振器の冷却を効果的に行うよ
うにしている。
ガラス）から成る筐体で、該筐体５内に前述のごとき光
発振器を支持アーム６等によって所定の間隙をもって収
納し、該間隙内に冷却気体又は液体を流すようにしたも
ので、これによって、光発振器の冷却を効果的に行うよ
うにしている。
なお、この場合、筺体５の内周部を反射面７に形成して
おく時は、光発振部から漏れた光が外部へ漏れるような
ことはなく、付近にいる人達を漏光から保護することが
できる。
おく時は、光発振部から漏れた光が外部へ漏れるような
ことはなく、付近にいる人達を漏光から保護することが
できる。
前述の各光ファイバー４には、本出願人が既に種々提案
しているように１人工光或いは太陽光をレンズ等によっ
て集束して任意所望の波長の光を導入することが可能で
あり、以下、各光フアイバー４内へ所望波長の光を導入
する例について説明する。
しているように１人工光或いは太陽光をレンズ等によっ
て集束して任意所望の波長の光を導入することが可能で
あり、以下、各光フアイバー４内へ所望波長の光を導入
する例について説明する。
第３図は、本出願人が先に提案した太陽光収集装置の一
例を示す全体斜視図で、図中、２１は筒状の基体部、２
２は透明のドーム状頭部で、これらによって太陽光収集
装置用のカプセル２０を構成し、使用状態においては、
該カプセル内に図示のように太陽光収集装置１０が収容
されている。
例を示す全体斜視図で、図中、２１は筒状の基体部、２
２は透明のドーム状頭部で、これらによって太陽光収集
装置用のカプセル２０を構成し、使用状態においては、
該カプセル内に図示のように太陽光収集装置１０が収容
されている。
この太陽光収集装置１０は、太陽光を集束するための１
枚又は数枚又は多数枚のレンズ１１．太陽の方向を検出
するための太陽光方向センサ１２゜これらを一体的に保
持する支持枠体１３．該支持枠体１３を回動するための
第１の回転軸１４．第１の該回転軸１４を回転する第１
のモータ１５、前記レンズ１１乃至モータ１５を支持す
る支持腕１６、及び前記第１の回転軸と直交するように
配設された第２の回転軸１７、該第２の回転軸１７を回
転する第２のモータ（図示せず）等を有し、前記太陽光
方向センサ１２によって太陽の方向を検出し、その検出
信号によってレンズ１１が常に太陽の方向を向くように
前記第１及び第２のモータを制御し、レンズ１１によっ
て集束された太陽光を該レンズ１１の焦点位置にその受
光端が配設された図示しない光ファイバー（本発明の場
合、第１図に示した光ファイバー４）に導入し、該光フ
ァイバーを通して光発振器に伝達するようにしている。
枚又は数枚又は多数枚のレンズ１１．太陽の方向を検出
するための太陽光方向センサ１２゜これらを一体的に保
持する支持枠体１３．該支持枠体１３を回動するための
第１の回転軸１４．第１の該回転軸１４を回転する第１
のモータ１５、前記レンズ１１乃至モータ１５を支持す
る支持腕１６、及び前記第１の回転軸と直交するように
配設された第２の回転軸１７、該第２の回転軸１７を回
転する第２のモータ（図示せず）等を有し、前記太陽光
方向センサ１２によって太陽の方向を検出し、その検出
信号によってレンズ１１が常に太陽の方向を向くように
前記第１及び第２のモータを制御し、レンズ１１によっ
て集束された太陽光を該レンズ１１の焦点位置にその受
光端が配設された図示しない光ファイバー（本発明の場
合、第１図に示した光ファイバー４）に導入し、該光フ
ァイバーを通して光発振器に伝達するようにしている。
第４図は、前記光ファイバー４に太陽光の可視光成分に
相当する光を導入するための一例を説明するための図で
、図中、１１はフレネルレンズ等のレンズ系（第３図に
示したレンズ１１に相当）、４はレンズ１１によって集
束された太陽光が導入され、導入された太陽光を伝達す
るための光ファイバーであるが、太陽光をレンズ系によ
って集束した場合、その太陽像は、中心部はほぼ日仏光
になり、その周辺部はその焦点位置に合った波長の光成
分を多く含むようになる。
相当する光を導入するための一例を説明するための図で
、図中、１１はフレネルレンズ等のレンズ系（第３図に
示したレンズ１１に相当）、４はレンズ１１によって集
束された太陽光が導入され、導入された太陽光を伝達す
るための光ファイバーであるが、太陽光をレンズ系によ
って集束した場合、その太陽像は、中心部はほぼ日仏光
になり、その周辺部はその焦点位置に合った波長の光成
分を多く含むようになる。
すなわち、太陽光をレンズ系によって集束した場合、そ
の焦点位置および太陽像の大きさは光の波長によって異
なり、例えば、波長が短い青色系統の光はＰｌの位置に
直径Ｄ□の太陽像を、緑色系統の光はＰ２の位置に直径
Ｄｔの太陽像を、また赤色系統の光はＰ３の位置に直径
Ｄ３の太陽像を結ぶ。
の焦点位置および太陽像の大きさは光の波長によって異
なり、例えば、波長が短い青色系統の光はＰｌの位置に
直径Ｄ□の太陽像を、緑色系統の光はＰ２の位置に直径
Ｄｔの太陽像を、また赤色系統の光はＰ３の位置に直径
Ｄ３の太陽像を結ぶ。
従って１図示の場合、Ｐｉの位置に光導体ケーブルの受
光端面を配置すれば、青色成分の光を周辺部に多く含ん
だ太陽光を収集することができ。
光端面を配置すれば、青色成分の光を周辺部に多く含ん
だ太陽光を収集することができ。
Ｐ２の位置に配置すれば緑色系統の光成分を周辺部に多
く含んだ太陽光を、また、Ｐ３の位置に配置すれば赤色
系統の光成分を周辺部に多く含んだ太陽光を収集するこ
とができ、その時、光導体ケーブルの直径を収集しよう
とする光成分に合わせて１例えば、青色系統の時はＤｌ
、緑色系統の時はＤ２、赤色系統の時はＤ３としておけ
ば光導体ケーブルの使用量を少くして最も効率的に所望
の光成分を多量に含んだ太陽光を収集することができ、
図示のように、光導体ケーブルの受光端面の直径を大き
くしてり。としておけば、全ての波長成分を含んだ、つ
まり可視光成分の光を収集するようにすることができる
。
く含んだ太陽光を、また、Ｐ３の位置に配置すれば赤色
系統の光成分を周辺部に多く含んだ太陽光を収集するこ
とができ、その時、光導体ケーブルの直径を収集しよう
とする光成分に合わせて１例えば、青色系統の時はＤｌ
、緑色系統の時はＤ２、赤色系統の時はＤ３としておけ
ば光導体ケーブルの使用量を少くして最も効率的に所望
の光成分を多量に含んだ太陽光を収集することができ、
図示のように、光導体ケーブルの受光端面の直径を大き
くしてり。としておけば、全ての波長成分を含んだ、つ
まり可視光成分の光を収集するようにすることができる
。
第１図に示した光ファイバー４には、第３図及び第４図
に示したようにして太陽光又は人工光源の所望の光成分
の光例えば太陽光の可視光全体を含む光又は青色成分を
多量に含む光、或いは赤色成分を多量に含む光等が導入
され、斯様にして光フアイバー４内に導入された光が光
発振器の励起光として使用される。而して、本発明は、
主として、宇宙空間において例えば通信衛星等において
使用することを目的としてなされたものであり、特に、
エネルギー源の貴重な宇宙空間において太陽光の効果的
な利用を図ったものである。すなわち、宇宙空間におい
ては、昼夜の別はなく、また雲等によって太陽光が遮ぎ
られることかないので。
に示したようにして太陽光又は人工光源の所望の光成分
の光例えば太陽光の可視光全体を含む光又は青色成分を
多量に含む光、或いは赤色成分を多量に含む光等が導入
され、斯様にして光フアイバー４内に導入された光が光
発振器の励起光として使用される。而して、本発明は、
主として、宇宙空間において例えば通信衛星等において
使用することを目的としてなされたものであり、特に、
エネルギー源の貴重な宇宙空間において太陽光の効果的
な利用を図ったものである。すなわち、宇宙空間におい
ては、昼夜の別はなく、また雲等によって太陽光が遮ぎ
られることかないので。
常時、安定して太陽光を利用することができ１本発明に
よる光発振器を利用するのに最も適しており、該光発振
器を使用して地上からの信号を中継したり、或いは、通
信衛星、宇宙飛行船等からの情報を地上に送信したり、
或いは、宇宙船内外において機械加工時の切断等に使用
するレーザ光源として使用することができる。
よる光発振器を利用するのに最も適しており、該光発振
器を使用して地上からの信号を中継したり、或いは、通
信衛星、宇宙飛行船等からの情報を地上に送信したり、
或いは、宇宙船内外において機械加工時の切断等に使用
するレーザ光源として使用することができる。
肱−一夏
以上の説明から明らかなように、本発明によると、太陽
光或いは人工光を利用して、より効果的により強力な光
を発振する光発振器を提供することができる。
光或いは人工光を利用して、より効果的により強力な光
を発振する光発振器を提供することができる。
第１図は、本発明による光発振器の一実施例を説明する
ための構成図、第２図は、本発明の実施例に使用する光
導体の屈折率の分布を示す図、第３図は、本発明の実施
に使用して好適な太陽光収集装置の一例を示す図、第４
図は、光フアイバー内に所望の波長成分の光を導入する
ための動作源力を説明するための図である。 １・・・光発振部、２・・・光導体、３・・・反射膜、
４・・・光ファイバー、５・・・筐体、６・・・支持ア
ーム、７・・・反射膜。
ための構成図、第２図は、本発明の実施例に使用する光
導体の屈折率の分布を示す図、第３図は、本発明の実施
に使用して好適な太陽光収集装置の一例を示す図、第４
図は、光フアイバー内に所望の波長成分の光を導入する
ための動作源力を説明するための図である。 １・・・光発振部、２・・・光導体、３・・・反射膜、
４・・・光ファイバー、５・・・筐体、６・・・支持ア
ーム、７・・・反射膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、励起物質を有する円柱状の光発振部と、該発振部の
周囲に配設された光導体とを有し、該光導体は屈折率が
周辺部に対して中心部が大きく形成されており、該光導
体の一方の端面から該光導体内に導入された光が該光導
体内を伝搬していく間に順次中心部へ向い、該光導体内
に配設された前記柱状の光発振部へ供給されることを特
徴とする光発振器。 ２、前記光導体の前記光が導入される前記一方の端面が
凸面レンズ状に形成されていることを特徴とする請求項
第１項に記載の光発振器。 ３、前記光導体の他方の端面が凸面レンズ状に形成され
、その表面が反射面に形成されていることを特徴とする
請求項第１項に記載の光発振器。 ４、前記円柱状の光発振部は、一方の端面が完全な反射
面に形成され、かつ、他方の端面が不完全反射面に形成
されていることを特徴とする請求項第１項に記載の光発
振器。 ５、前記光導体の一方の端面に供給される光は、多数本
の光ファイバーを通して伝送されてくる光であり、該多
数本の光ファイバの光放出端面が該光導体の一方の端面
に光学のり等で接着されていることを特徴とする請求項
第１項に記載の光発振器。 ６、前記光発振器を冷却する冷却手段を該光発振器の近
傍に有することを特徴とする請求項第１項乃至第５項の
いずれか１項に記載の光発振器。 ７、前記光発振器の周囲を所定の間隙をもって覆う透明
体のカバー部材を有し、該カバー部材と前記光発振器と
の間に冷却水を流すようにしたことを特徴とする請求項
第１項乃至第５項のいずれか１項に記載の光発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10399989A JPH02281775A (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 光発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10399989A JPH02281775A (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 光発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02281775A true JPH02281775A (ja) | 1990-11-19 |
Family
ID=14368992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10399989A Pending JPH02281775A (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 光発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02281775A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56128908A (en) * | 1980-01-31 | 1981-10-08 | Leo Giken:Kk | Photocoupler |
| JPS5853322A (ja) * | 1981-09-26 | 1983-03-29 | Toshiba Corp | オイラ−用電動機速度制御装置 |
| JPS6025916A (ja) * | 1983-07-21 | 1985-02-08 | Tanaka Seinosuke | 入浴水 |
| JPS60115274A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-06-21 | ザ・ボ−ド・オブ・トラステイ−ズ・オブ・ザ・レランド・スタンフオ−ド・ジユニア・ユニバ−シテイ | フアイバ光学装置 |
-
1989
- 1989-04-24 JP JP10399989A patent/JPH02281775A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56128908A (en) * | 1980-01-31 | 1981-10-08 | Leo Giken:Kk | Photocoupler |
| JPS5853322A (ja) * | 1981-09-26 | 1983-03-29 | Toshiba Corp | オイラ−用電動機速度制御装置 |
| JPS6025916A (ja) * | 1983-07-21 | 1985-02-08 | Tanaka Seinosuke | 入浴水 |
| JPS60115274A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-06-21 | ザ・ボ−ド・オブ・トラステイ−ズ・オブ・ザ・レランド・スタンフオ−ド・ジユニア・ユニバ−シテイ | フアイバ光学装置 |
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