JPH02302086A - Dye laser device - Google Patents

Dye laser device

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JPH02302086A
JPH02302086A JP12230589A JP12230589A JPH02302086A JP H02302086 A JPH02302086 A JP H02302086A JP 12230589 A JP12230589 A JP 12230589A JP 12230589 A JP12230589 A JP 12230589A JP H02302086 A JPH02302086 A JP H02302086A
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JP
Japan
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dye
cell
light
excitation
dye laser
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Application number
JP12230589A
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Japanese (ja)
Inventor
Teruichiro Fukazawa
深澤 輝一郎
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH02302086A publication Critical patent/JPH02302086A/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/094034Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a dye
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/14Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/20Liquids
    • H01S3/213Liquids including an organic dye

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To perform excitation uniformly as compared with the excitation from one direction by dividing exciting laser beams and entering them from two directions that dye cells are opposed. CONSTITUTION:Exciting beam components 8 reflected by a beam splitter 28 are condensed by a codensing lens 29, and are entered in one side of a dye cell 30. On the other hand, the exciting beam components 9 divided by a beam splitter 28 are reflected by high reflecting mirrors 31, 32, and 33 and enter the other side of the dye cell. The beams passing through a first division 28a among the exciting beam components P9 are about 80% of the incident beams, and the beams passing through a second division 28b are about 50% of the incident beams, and the beams passing through a third division 28c are about 20% of the incident beams. This way, the exciting beam components P9 whose permittivities are different by stages show light intensity distribution in contrast to the other exciting beam components P8. The light intensity distributions of these exciting components P8 and P9 are applied in the conditions that the light intensity increases gradually as they go to the advancing direction of a dye layer beam L.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、例えば励起光を2本のビームに分割して、色
素セルを2方向から励起する色素レーザ装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a dye laser device that excites a dye cell from two directions by, for example, splitting excitation light into two beams.

(従来の技術) 色素レーザ光を増幅する増幅装置には第5図に示される
ものがある。このレーザ装置1は励起レーザ光pを発生
する図示しない励起レーザ光発生装置2が設けられてい
る。この励起レーザ光pの光路中にはビームスプリッタ
3が45″の角度で配設されている。このビームスプリ
ッタ3の反射面には励起レーザ光pが約50%の反射率
で反射される誘電体多層膜が形成されている。そして、
このビームスプリッタ3に反射された励起光成分p1の
光路上には色素セル4が設けられている。
(Prior Art) There is an amplification device for amplifying dye laser light as shown in FIG. This laser device 1 is provided with an excitation laser beam generator 2 (not shown) that generates an excitation laser beam p. A beam splitter 3 is arranged at an angle of 45'' in the optical path of the excitation laser beam p.The reflecting surface of the beam splitter 3 has a dielectric material on which the excitation laser beam p is reflected with a reflectance of about 50%. A body multilayer is formed.And,
A dye cell 4 is provided on the optical path of the excitation light component p1 reflected by the beam splitter 3.

この色素セル4は図面の奥行き方向に色素が循環される
ように構成されており、図中下方から上方へ色素レーザ
光が進むようになっている。なお、上記励起光成分p1
は集光レンズ5によって集光され上記色素セル4に入射
するようになっている。
This dye cell 4 is constructed so that the dye circulates in the depth direction of the drawing, and the dye laser light travels from the bottom to the top in the drawing. Note that the excitation light component p1
is condensed by a condensing lens 5 and made incident on the dye cell 4.

一方、上記ビームスプリッタ3を通過した励起光成分p
2は、光路上にそれぞれ45°の角度で3枚の高反射ミ
ラー6.7.8が順次配設されている。これにより、励
起レーザ光p2は反射されながら色素セル4の反対側に
回り込む。そして、最後に設けられた高反射ミラー8は
上記励起光成分p2を上記色素セル4に向けて反射する
ように配設されている。なお、この高反射ミラー8と上
記色素セル4との間にも集光レンズ5が挿入されて、励
起光p2を集光して色素セル4に入射するようになって
いる。
On the other hand, the excitation light component p that has passed through the beam splitter 3
2, three high-reflection mirrors 6, 7, and 8 are sequentially arranged on the optical path at an angle of 45 degrees. Thereby, the excitation laser beam p2 goes around to the opposite side of the dye cell 4 while being reflected. The last high-reflection mirror 8 is arranged to reflect the excitation light component p2 toward the dye cell 4. A condenser lens 5 is also inserted between the high reflection mirror 8 and the dye cell 4, so that the excitation light p2 is condensed and made to enter the dye cell 4.

上述の構成によれば、矢印し方向に色素セル4を通過す
る色素レーザ光は、励起光成分p1、p2により、全体
に略均−に励起され、増幅される。
According to the above configuration, the dye laser beam passing through the dye cell 4 in the direction indicated by the arrow is excited and amplified substantially uniformly throughout by the excitation light components p1 and p2.

ところが、上記レーザ装置1は励起レーザ光pの出力が
大き過ぎると、雑音成分であるASE(自然放射増幅光
: Al1plified 5pontaneousE
nission)を発生してしまう。このASEは色素
レーザ光りの単色性を損う原因となるものである。
However, in the laser device 1, if the output of the excitation laser light p is too large, ASE (spontaneous emission amplified light: Al1plified 5pontaneousE), which is a noise component,
This will result in the occurrence of a problem. This ASE causes damage to the monochromaticity of dye laser light.

このため、ASEを発生する場合には、第6図に示され
るように、2つめの色素セル9を設け、同一の励起光p
を分割して2つの色素セル4,9を励起するレーザ装置
10がある。このような構成によりASEの発生を防止
するとともに、効率の高い色素レーザ光りの増幅を行な
うことができる。なお、上記レーザ装置10は第1のビ
ームスプリッタ11と、この第1のビームスプリッタ1
1に反射された約50%の励起光p1を、さらに分割す
る第2のビームスプリッタ12とを有している。この第
2のビームスプリッタ12に通過された励起光成分p3
は集光レンズ13により集光されて上記色素セル4に入
射される。また、上記第2のビームスプリッタ12に反
射された励起光成分p4は3枚の高反射ミラー14,1
5゜16に順次反射されて集光レンズ17で集光され上
記色素セル4に入射される。
Therefore, when generating ASE, a second dye cell 9 is provided as shown in FIG. 6, and the same excitation light p
There is a laser device 10 that excites two dye cells 4 and 9 by dividing the dye cell. With such a configuration, it is possible to prevent the occurrence of ASE and to amplify the dye laser beam with high efficiency. Note that the laser device 10 includes a first beam splitter 11 and a first beam splitter 1.
The second beam splitter 12 further splits approximately 50% of the excitation light p1 reflected by the second beam splitter 12. Excitation light component p3 passed through this second beam splitter 12
is condensed by a condensing lens 13 and incident on the dye cell 4. Further, the excitation light component p4 reflected by the second beam splitter 12 is transmitted to three high reflection mirrors 14, 1.
The light is sequentially reflected at an angle of 5° 16, condensed by a condenser lens 17, and incident on the dye cell 4.

一方、上記第1のビームスプリッタ11を通過した励起
光成分p2は高反射ミラー18に反射され、第3のビー
ムスプリッタ19に入射される。
On the other hand, the excitation light component p2 that has passed through the first beam splitter 11 is reflected by the high reflection mirror 18 and enters the third beam splitter 19.

この第3のビームスプリッタ19を通過した起光成分p
5は集光レンズ20により集光されて色素セル9に入射
される。また、第3のビームスプリッタ19に反射され
た励起光成分p6は3枚の高反射ミラー21,22.2
3によって順次反射され、集光レンズ24によって集光
されて上記色素セル9に入射される。
The luminescent component p that passed through this third beam splitter 19
5 is condensed by a condensing lens 20 and enters the dye cell 9. Further, the excitation light component p6 reflected by the third beam splitter 19 is transmitted to the three high reflection mirrors 21, 22.2.
3, the light is condensed by a condenser lens 24, and is incident on the dye cell 9.

このように構成されることで、励起光pの光強度を小さ
くして2つの色素セル4,9を励起することで、ASE
の発生を防止し且つ効率の高い色素レーザ光りの増幅を
行なうことができる。しかしながら、色素セルを複数個
に増加させると、装置自体が大型化してしまうものであ
った。
With this configuration, the light intensity of the excitation light p is reduced to excite the two dye cells 4 and 9, thereby achieving
The dye laser beam can be amplified with high efficiency while preventing the occurrence of the dye laser beam. However, when the number of dye cells is increased to a plurality, the size of the device itself increases.

(発明が解決しようとする課題) 色素レーザ装置は、励起光強度を増大するとASE(自
然放射増幅光:Ampliried Spontane
ousEm!5sion)を発生してしまいレーザ光の
単色性を損うものであった。このため、同一レーザ光の
光路中に複数の色素セルを配設し、分割した励起光をそ
れぞれに照射することで、効率の高いレーザ光増幅を行
なう手段が提案されている。ところが、このように色素
セルを複数設けることで効率を高める装置は光学系の数
を増大し大型化してしまうという欠点があった。
(Problems to be Solved by the Invention) When the excitation light intensity is increased in a dye laser device, ASE (Amplified Spontane Light) occurs.
ousEm! 5sion), which impairs the monochromaticity of the laser beam. For this reason, a method has been proposed in which a plurality of dye cells are arranged in the optical path of the same laser beam and each is irradiated with divided excitation light to perform highly efficient laser beam amplification. However, such a device that increases efficiency by providing a plurality of dye cells has the drawback of increasing the number of optical systems and increasing the size.

本発明は上記課題に着目してなされたものであり、装置
を大型化することなく、単色性を損わずに効率の高い1
ノー導光の発振ができる色素レーザ装置を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made focusing on the above-mentioned problems, and has been developed to provide a highly efficient method without increasing the size of the device and without impairing monochromaticity.
An object of the present invention is to provide a dye laser device capable of oscillation without guiding light.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(課題を解決するための手段) (1)本発明は色素セルに色素レーザ媒質を循環させ、
上記色素セルを介して上記色素レーザ媒質を励起する励
起レーザ光発生手段を設け、上記色素セルを間にして設
けられ色素レーザ光を共振する光共県手段を設け、上記
レーザ光を二方向に分割して上記色素セルの両側部を照
射する分割手段を設け、この分割手段は入射面が一方向
に沿って段階的もしくは無段階に変化する透過率の部分
反射面が形成され、この反射光か上記色素レーザ光の上
記色素セルの入射側から通過側に照射強度を大にして上
記色素セルの一方を照射するように部分反射鏡を設け、
この部分反射鏡を通過した通過光を上記色素セルの一方
に対向する他方に対して上記色素レーザ光の上記色素セ
ルの入射側から通過側に従って照射強度を大にして照射
する導光手段を設けた色素レーザ装置にある。
(Means for Solving the Problems) (1) The present invention circulates a dye laser medium through a dye cell,
An excitation laser beam generation means for exciting the dye laser medium through the dye cell is provided, and an optical co-prefecture means is provided with the dye cell in between to resonate the dye laser beam, and the laser beam is directed in two directions. A dividing means is provided for dividing and irradiating both sides of the dye cell, and this dividing means has an incident surface formed with a partial reflection surface with a transmittance that changes stepwise or steplessly along one direction, and the reflected light is or a partial reflecting mirror is provided so that the irradiation intensity of the dye laser beam is increased from the incident side of the dye cell to the passing side and irradiates one of the dye cells;
Light guiding means is provided for irradiating the passing light that has passed through the partially reflecting mirror onto one of the dye cells and the other opposing dye cell, increasing the irradiation intensity from the incident side of the dye laser beam to the passing side of the dye cell. It is located in a dye laser device.

(2)本発明は同一の色素レーザ光か順次通過するよう
に二つの色素セルを設け、これらの色素セルに色素レー
ザ媒質を循環し、励起1/−導光発生手段を設け、上記
励起レーザ光を二方向に分割する分割手段を設け、この
分割手段を、部分反射面の反射光が上記色素レーザ光の
上記色素セルの入射側から透過側に照射強度を大にし上
記一方の色素セルを照射するように設けられた部分反射
鏡と、上記部分反射鏡を通過した光成分の投光像を反転
し、上記他方の色素セルを照射する投光像反転手段とか
ら形成した色素レーザ装置にある。
(2) In the present invention, two dye cells are provided so that the same dye laser light passes through them sequentially, a dye laser medium is circulated through these dye cells, and an excitation 1/- light guide generation means is provided, so that the excitation laser A splitting means for splitting the light into two directions is provided, and the splitting means is used to increase the irradiation intensity of the light reflected from the partially reflecting surface from the incident side of the dye laser beam to the transmission side of the dye cell so that one of the dye cells is A dye laser device formed of a partial reflecting mirror provided to irradiate, and a projected image reversing means for inverting a projected image of a light component that has passed through the partially reflecting mirror and irradiating the other dye cell. be.

(作 用) (1)2方向に分割された励起光成分のそれぞれは、色
素レーザ光の進行方向に向かって順次光強度が増大する
状態で同一の色素レーザ媒質の異なる部位に入射される
(Function) (1) Each of the excitation light components divided into two directions is incident on different parts of the same dye laser medium in a state where the light intensity increases sequentially in the direction in which the dye laser light travels.

(2)同一の色素レーザ光が順次通過される二つの色素
セルのそれぞれに対して、2つに分割された励起光成分
のうちの一方は色素レーザ光の進行方向に向かって光強
度が順次増大する状態で一方の色素セルに入射され、他
方の励起光成分が投光像反転手段により投光像を反転し
上記色素レーザ光の進行方向に向かって光強度が順次増
大する状態で他方の色素セルに入射される。
(2) For each of the two dye cells through which the same dye laser beam passes sequentially, the light intensity of one of the two divided excitation light components increases sequentially in the direction of movement of the dye laser beam. The excitation light component of the other is incident on one dye cell in a state where the excitation light component is in a state where the projected image is inverted by a projected image reversing means, and the light intensity is sequentially increased in the traveling direction of the dye laser beam. is incident on the dye cell.

(実施例) 本発明における第1実施例を図面を参照して説明する。(Example) A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図中に示される色素レーザ装置26は色素レーザ光
りの出力を増幅する装置であり、励起レーザ発生手段を
有している。この励起レーザ発生手段は例えばS HG
 (Second )larmoniefienera
ter:第2高調波):YAGレーザ発振装置27であ
る。そして、このYAGレーザ発振装置27から出力さ
れる励起レーザ光p7の光路中には略45″の角度でビ
ームスプリッタ28が設けられている。このビームスプ
リッタ28は分割手段であり、後述する特徴を有してい
る。このビームスプリッタ28に反射された励起光成分
p8は集光レンズ29によって集光され、色素セル30
の一方側に入射される。この色素セル30は図中におい
て奥行き方向に色素レーザ媒質を循環する図示しない循
環手段を有しており、図中下方から上方に向けて色素レ
ーザ光りが通過されるようになっている。そして、上記
ビームスプリッタ28はその反射面が正面視で第4図に
示されるように例えば3つの区画を有する誘電体多層膜
によってコーティングされている。まず、略45°に傾
けられた反射面のYAGレーザ発振装置27に一番近い
第1の区画範囲28aは、上記YAGレーザ光のSHG
に対して約20%の反射率を有している。また、中央の
第2の区画範囲28bは約50%の反射率を有している
。さらに、一番色素セル30に近い位置にある第3の区
画範囲28cは約80%の反射率をもっている。
A dye laser device 26 shown in FIG. 1 is a device for amplifying the output of dye laser light, and has excitation laser generating means. This excitation laser generating means is, for example, SHG.
(Second)larmoniefienera
ter: second harmonic): YAG laser oscillation device 27. A beam splitter 28 is provided at an angle of approximately 45'' in the optical path of the excitation laser beam p7 output from this YAG laser oscillation device 27. The excitation light component p8 reflected by the beam splitter 28 is condensed by the condenser lens 29, and the excitation light component p8 is condensed by the condenser lens 29,
is incident on one side of the This dye cell 30 has a circulation means (not shown) that circulates the dye laser medium in the depth direction in the figure, so that the dye laser light passes from the bottom to the top in the figure. The reflective surface of the beam splitter 28 is coated with a dielectric multilayer film having, for example, three sections, as shown in FIG. 4 when viewed from the front. First, the first division range 28a closest to the YAG laser oscillation device 27, which has a reflective surface tilted at approximately 45 degrees, is the SHG of the YAG laser beam.
It has a reflectance of about 20%. Further, the second division range 28b in the center has a reflectance of about 50%. Further, the third partition range 28c located closest to the dye cell 30 has a reflectance of about 80%.

つまり、第2図中の左側のグラフG1に示されるように
色素レーザ光りの進行方向に向かうに従って順次励起光
の強度が増大するようになっている。
That is, as shown in the graph G1 on the left side of FIG. 2, the intensity of the excitation light increases sequentially in the direction of travel of the dye laser beam.

一方、上記ビームスプリッタ28によって分割された励
起光成分p9の光路上には3枚の高反射ミラー31,3
2.33が順次光軸に対して略45″の角度で配設され
ている。これら3枚の高反射ミラー31,32.33は
反射手段であり、最終の反射をする高反射ミラー33で
反射した励起光p9は、集光レンズ34によって集光さ
れ色素セル30の他方側に入射されるようになっている
。ここで、上記励起光成分p9のうち上記第1の区画範
囲28aを通過する光は入射光の約80%であり、第2
の区画範囲28bを通過する光は入射光の約50%であ
る。そして、第3の区画範囲28cを通過する光は入射
光の約20%である。このように段階的に透過率の異な
る励起光成分p9は第2図中の右側に示されるグラフG
2のように、一方の励起光成分p8と対象的な光強度分
布を示す。そして、この励起光成分p8゜p9の光強度
分布は色素レーザ光りの進行方向に向かうに従って順次
光強度が増大する状態で照射される。
On the other hand, three high-reflection mirrors 31, 3 are placed on the optical path of the excitation light component p9 split by the beam splitter 28.
2.33 are sequentially arranged at an angle of approximately 45'' with respect to the optical axis.These three high reflection mirrors 31, 32.33 are reflecting means, and the high reflection mirror 33 performs the final reflection. The reflected excitation light p9 is condensed by a condensing lens 34 and is made to enter the other side of the dye cell 30.Here, the excitation light component p9 passes through the first division range 28a. The light emitted is about 80% of the incident light, and the second
The light passing through the partition range 28b is approximately 50% of the incident light. The amount of light passing through the third division range 28c is about 20% of the incident light. The excitation light component p9, whose transmittance varies stepwise, is represented by the graph G shown on the right side of FIG.
2 shows a light intensity distribution symmetrical to one excitation light component p8. The light intensity distribution of the excitation light components p8 to p9 is such that the light intensity increases sequentially as the dye laser beam advances.

ここで、上記励起光成分p8.p9の光強度分布の色素
レーザ光りの進行方向に対する変化率は、ASEが発生
しない範囲で選択されている。
Here, the excitation light component p8. The rate of change of the p9 light intensity distribution with respect to the traveling direction of the dye laser beam is selected within a range in which ASE does not occur.

上述のように構成されることで、略同様の構成を備えた
従来の色素レーザ装置に比較して、高い励起光強度を与
えてもASEの発生を防止できるので。出力の大きな単
色の色素レーザ光に増幅することができる。つまり、装
置の大型をともなわずに、高効率化を計ることができる
By having the above-mentioned configuration, it is possible to prevent the occurrence of ASE even when a high excitation light intensity is applied, compared to a conventional dye laser device having a substantially similar configuration. It can be amplified into a monochromatic dye laser beam with high output. In other words, high efficiency can be achieved without increasing the size of the device.

本発明における第2実施例を第3図および第4図を参照
して説明する。第3図中に示される色素レーザ発振装置
36は色素レーザ光りの出力を増幅する装置であり、励
起レーザ発生手段を有している。この励起レーザ発生手
段は例えばS HG(Second 1larioni
c Generater:第2高調波):YAGレーザ
発振装置37である。このYAG lノーザ発振装置3
7から出力される励起レーザ光plOの光路上には分割
手段としてのビームスプリッタ38および光路変更手段
としての高反射ミラー39が順次配設され、それぞれが
後述する第1および第2の色素セル40.41に対応す
る位置に励起光plOの光軸に対して略459の角度で
設けられている。上記ビームスプリッタ38は反射面が
正面視で第4図に示されるように縦割の3つの区画範囲
からなる誘電体多層膜がコーティングされている。これ
ら3つの区画範囲のうち一番YAGレーザ発振装置37
に近い第1の区画範囲38aは上記YAGレーザ光のS
HGの反射率が約20%であり、中央の第2の区画範囲
38bは約50%の反射率になっている。さらに、第1
の色素セル40に近い第3の区画範囲38cは約80%
の反射率をもっている。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4. A dye laser oscillation device 36 shown in FIG. 3 is a device for amplifying the output of dye laser light, and has excitation laser generating means. This excitation laser generating means is, for example, SHG (Second 1 Larioni).
c Generator: second harmonic): YAG laser oscillation device 37. This YAG l nose oscillation device 3
A beam splitter 38 as a splitting means and a high reflection mirror 39 as an optical path changing means are sequentially disposed on the optical path of the excitation laser beam plO outputted from the pump laser beam plO, and each of them serves as a first and a second dye cell 40, which will be described later. It is provided at a position corresponding to .41 at an angle of approximately 459 with respect to the optical axis of the excitation light plO. The reflective surface of the beam splitter 38 is coated with a dielectric multilayer film consisting of three vertically divided areas as shown in FIG. 4 when viewed from the front. The first YAG laser oscillation device 37 among these three division ranges
The first division range 38a near the S
The reflectance of HG is about 20%, and the second division range 38b in the center has a reflectance of about 50%. Furthermore, the first
The third partition range 38c near the dye cell 40 is approximately 80%
It has a reflectance of

ここで、上記第1および第2の色素セル40゜41は同
一の色素Iノー導光りが順次通過するように配設されて
おり、この色素レーザ光りの通過方向に向かって、上記
ビームスプリッタ38の反射率が増大するようになって
いる。また、ビームスプリッタ38と第1の色素セル4
0との間には、色素セル40に照射される励起光成分を
集光する集光レンズ40aが挿入されている。このよう
に構成されることで上記励起レーザ光ploがビームス
プリッタ38に反射された励起光成分pHは、その励起
光強度分布が図中に示されるグラフG3のようになって
いる。
Here, the first and second dye cells 40 and 41 are arranged so that the same dye laser beam passes through them sequentially, and the beam splitter 38 reflectance is increased. Also, the beam splitter 38 and the first dye cell 4
A condensing lens 40a is inserted between the dye cell 40 and the excitation light component 40a. With this configuration, the excitation light component pH of the excitation laser beam plo reflected by the beam splitter 38 has an excitation light intensity distribution as shown in graph G3.

一方、ビームスプリッタ38を通過した励起光成分p1
2の光路中には、上記ビームスプリッタ38と高反射ミ
ラー39との間に一対の17ンズ対42.43が挿入さ
れている。このレンズ対42゜は投光像が約180°回
転した状態で上記高反射ミラー3つに入射される。ここ
で、上記レンズ対42.43は投光像反転手段である。
On the other hand, the excitation light component p1 that has passed through the beam splitter 38
In the optical path of No. 2, a pair of 17 lenses 42 and 43 are inserted between the beam splitter 38 and the high reflection mirror 39. The projected image of this 42° lens pair is rotated approximately 180° and is incident on the three high-reflection mirrors. Here, the lens pair 42 and 43 are projected image reversing means.

また、第2の色素セル41と高反射ミラー3つとの間に
は集光レンズ41aが挿入されており、投光像反転後の
励起光成分p12は集光されて第2の色素セル41に入
射されるようになっている。
Further, a condensing lens 41a is inserted between the second dye cell 41 and the three high-reflection mirrors, and the excitation light component p12 after the projected image is inverted is condensed into the second dye cell 41. It is designed to be incident.

ここで、第2の色素セル41に入射される励起光成分p
12の光強度分布は図中に示されるグラフG4のように
なっている。つまり、色素レーザ光りの進行方向に向か
って励起光強度が増大するようになっている。
Here, the excitation light component p entering the second dye cell 41
The light intensity distribution of No. 12 is as shown in graph G4 shown in the figure. In other words, the excitation light intensity increases in the direction in which the dye laser light travels.

上述のように構成された色素レーザ装置36は、第1お
よび第2の色素セル40.41を順次通過する同一の色
素レーザ光りが、2つに分割された励起光成分ple、
p12によって、それぞれ進行方向に向かって強く励起
される。なお、色素レーザ光りの進行方向に沿う励起光
強度の増加率は色素レーザ光りにASEを発生しない範
囲で選択されている。すなわち、色素レーザ光りは、進
行波増幅作用によって、その進行方向に順次強度を増大
させていき、この色素レーザ光のレーザ媒質内での強度
増加率と、励起光の進行方向での強度増加率との間の整
合をとることでASE発生を抑制する。
In the dye laser device 36 configured as described above, the same dye laser light that sequentially passes through the first and second dye cells 40 and 41 is divided into two excitation light components ple,
p12, each is strongly excited in the direction of travel. Note that the rate of increase in the excitation light intensity along the traveling direction of the dye laser beam is selected within a range that does not cause ASE in the dye laser beam. In other words, the intensity of the dye laser light increases sequentially in its traveling direction due to the traveling wave amplification effect, and the intensity increase rate of this dye laser light in the laser medium and the intensity increase rate of the excitation light in the traveling direction The occurrence of ASE is suppressed by ensuring consistency between the two.

これにより、色素レーザ光り中にASEを発生せずに、
効率の高い色素レーザ光増幅を行なうことができる。そ
して、2つの色素セル40.41を備え、それぞれを色
素レーザ光りに沿って分割された励起光成分91台、p
12により励起する八 構造は例えば、対象的に右側にも同一の構造を設けるこ
とができる。これにより、効率の高い出力あ高い色素レ
ーザ装置を提供できる。
As a result, ASE does not occur during dye laser light, and
Highly efficient dye laser light amplification can be performed. It is equipped with two dye cells 40 and 41, each of which has 91 excitation light components divided along the dye laser beam, p
For example, the eight structures excited by 12 can have the same structure symmetrically on the right side. This makes it possible to provide a dye laser device with high efficiency and high output.

なお、本発明は上記第1および第2の実施例にのみ限定
されるものではない。例えば、上記実施例において励起
レーザ光発生手段はSHG :YAGレーザ発振装置2
7.37であるか、これに限定されるものではない。
Note that the present invention is not limited to the first and second embodiments described above. For example, in the above embodiment, the excitation laser beam generating means is the SHG:YAG laser oscillation device 2.
7.37, but is not limited to this.

また、ビーム分割手段としてのビームスプリッタ28.
38は3つの反射率の区画範囲に分割されているが、こ
れに限定されず、2つもしくは4つ以上の区画範囲に分
割されたものや、無段階的に反射率を変化させた構造で
もよく、この反射率も上述の数値に限定されない。また
、第1実施例において高反射ミラー31,32.33は
合計3枚設けられているが、反射されるレーザ光の投光
像が反転し色素レーザ光の進行方向に向かって励起光強
度が増大する状態となる奇数枚であればよい。このよう
な反転は高反射ミラーのみで構成する以外に光ファイバ
ーを用いても可能である。すなわち、ビームスプリッタ
38を通過した励起光成分p1゛2の3つの個々の成分
をそれぞれ別々の光ファイバーで導光することによって
反転することがきでる。また、上記実施例の装置は色素
レーザの増幅装置であるが、色素セルを挟んだ色素レー
ザ光の進行方向の両端に共振器を設けることで、色素レ
ーザ発振装置を構成することも考えられる。
Also, a beam splitter 28 as a beam splitting means.
38 is divided into three ranges of reflectance, but it is not limited to this, and it can also be divided into two or four or more ranges, or a structure in which the reflectance is changed steplessly. Often, this reflectance is not limited to the above-mentioned values either. Furthermore, although a total of three high-reflection mirrors 31, 32, and 33 are provided in the first embodiment, the projected image of the reflected laser beam is reversed, and the excitation light intensity increases in the direction of movement of the dye laser beam. It suffices if the number of sheets is an odd number so that the number of sheets increases. Such inversion can be achieved by using optical fibers instead of only using high-reflection mirrors. That is, the three individual components of the excitation light component p1 and p2 that have passed through the beam splitter 38 can be inverted by guiding them through separate optical fibers. Further, although the device of the above embodiment is a dye laser amplification device, it is also possible to configure a dye laser oscillation device by providing a resonator at both ends of the dye laser light propagation direction with a dye cell sandwiched therebetween.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

(1)励起レーザ光を分割し、色素セルの対向される二
方向から入射することで、一方向からの励起に比較して
励起を均一に行う事ができる。
(1) By splitting the excitation laser beam and making it incident on the dye cell from two opposing directions, excitation can be performed more uniformly than when excitation is from one direction.

また、分割された二方向の光は色素レーザ光の進行方向
に向かうに従い光強度が大きくなるのでASEの発生を
抑制することができる。よって、小型の装置でありなが
ら安定した、単色の色素レーザを発振できる。
Further, since the light intensity of the divided two-directional light increases as it goes in the direction of travel of the dye laser beam, it is possible to suppress the occurrence of ASE. Therefore, a stable monochromatic dye laser can be oscillated with a small device.

(2)同一の色素レーザ光の光路上に順次設けられた二
つの色素セルに対して、同一の励起レーザ光発生手段か
ら発光された励起光を二つに分割し、上記二つの色素セ
ルにそれぞれ照射するとともに、分割したそれぞれの励
起光は上記色素レーザ光の進行方向に向かうに従って光
強度が大きくなる状態で照射されるので、ASEの発生
を抑制できる。これにより小型でありながら、より安定
した、単色の色素レーザを出力する事かできる。
(2) For two dye cells sequentially provided on the optical path of the same dye laser beam, the excitation light emitted from the same excitation laser beam generation means is divided into two, and the excitation light is sent to the two dye cells. Since each of the divided excitation lights is irradiated with the light intensity increasing as it goes in the traveling direction of the dye laser light, the occurrence of ASE can be suppressed. This makes it possible to output a more stable monochromatic dye laser despite its small size.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明における第1実施例の色素1ノ一ザ増幅
装置の平面図、第2図は第1図中に示される色素セルの
平面図とこの色素セルに照射される励起光の強度分布を
示すグラフを同時に示す励起状態図、第3図は本発明に
おける第2実施例の色素レーザ増幅装置の平面図、第4
図は本発明の第1および第2の実施例に示されるビーム
スプリッタを第1図および第3図のそれぞれのIV−T
V線部分から見た正面図、第5図は従来の色素レーザ増
幅装置の平面図、第6図は従来構造を応用した例を示す
色素レーザ増幅装置の平面図である。 26・・・色素レーザ装置、27・・・YAGレーザ発
振装置(励起レーザ光発生手段)、28・・・ビームス
プリッタ(分割手段)、30・・・色素セル、31゜3
2.33・・・高反射ミラー(導光手段)、36・・・
色素レーザ発振装置、37・・・YAGレーザ発振装置
(励起レーザ光発生手段)、38・・・ビームスプリッ
タ(分割手段)、39・・・高反射ミラー(光路■更手
段)40・・・第1の色素セル(色素セル)、41・・
・第2の色素セル(色素セル)、42.43・・・レン
ズ対(投光像反転手段)。
FIG. 1 is a plan view of the dye 1 nozzle amplifying device of the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the dye cell shown in FIG. 1 and the excitation light irradiated to the dye cell. FIG. 3 is a plan view of the dye laser amplification device of the second embodiment of the present invention; FIG.
The figure shows the beam splitters shown in the first and second embodiments of the present invention in the respective IV-Ts of FIGS. 1 and 3.
FIG. 5 is a plan view of a conventional dye laser amplification device, and FIG. 6 is a plan view of a dye laser amplification device showing an example of applying the conventional structure. 26... Dye laser device, 27... YAG laser oscillation device (excitation laser beam generation means), 28... Beam splitter (splitting means), 30... Dye cell, 31°3
2.33... High reflection mirror (light guiding means), 36...
Dye laser oscillation device, 37... YAG laser oscillation device (excitation laser beam generation means), 38... Beam splitter (splitting means), 39... High reflection mirror (light path changing means) 40... No. 1 pigment cell (pigment cell), 41...
- Second dye cell (pigment cell), 42.43...lens pair (projection image reversal means).

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)色素セルを有する所定の流路内に循環される色素
レーザ媒質と、上記色素セルを介して上記色素レーザ媒
質に励起光を照射する励起レーザ光発生手段と、上記色
素セルを間にして設けられ色素レーザ光を共振する光共
振手段とを備えた色素レーザ装置において、上記励起レ
ーザ光を二方向に分割して上記色素セルの両側部を照射
する分割手段を有し、この分割手段は、入射面が一方向
に沿って段階的もしくは無段階に変化する透過率に形成
された部分反射面になり、この部分反射面での反射光が
上記色素レーザ光の上記色素セルの入射側から通過側に
従って照射強度を大にして上記色素セルの一方を照射す
るように設けられた部分反射鏡と、上記部分反射鏡を通
過した通過光を上記色素セルの一方に対向する他方に対
して上記色素レーザ光の上記色素セルの入射側から通過
側に従って照射強度を大にして照射するように設けられ
た導光手段とを備えたことを特徴とする色素レーザ装置
(1) A dye laser medium circulated in a predetermined flow path having a dye cell, an excitation laser light generating means for irradiating excitation light to the dye laser medium via the dye cell, and the dye cell interposed therebetween. In the dye laser device, the dye laser device is provided with an optical resonant means provided in the dye cell for resonating the dye laser beam, the dividing means splitting the excitation laser beam into two directions and irradiating both sides of the dye cell, the dividing means In this case, the incident surface becomes a partially reflecting surface formed with a transmittance that changes stepwise or steplessly along one direction, and the light reflected from this partially reflecting surface is reflected on the incident side of the dye cell of the dye laser beam. A partial reflecting mirror is provided to increase the irradiation intensity as the passage side increases and irradiate one of the dye cells, and the light passing through the partial reflecting mirror is directed to the other dye cell facing the one side. A dye laser device comprising: a light guiding means provided to increase the irradiation intensity of the dye laser light from the incident side to the passing side of the dye cell.
(2)同一の色素レーザ光が順次通過される二つの色素
セルと、これらの色素セルに設けられた流路内に循環さ
れる色素レーザ媒質と、上記二つの色素セルを介して上
記色素レーザ媒質に励起光を照射する励起レーザ光発生
手段とを備えた色素レーザ装置において、上記励起レー
ザ光を二方向に分割して上記色素セルのそれぞれの部分
を照射する分割手段を有し、この分割手段は、入射面が
一方向に沿って段階的もしくは無段階に変化する透過率
に形成された部分反射面になり、この部分反射面での反
射光が上記色素レーザ光の上記色素セルの入射側から通
過側に従って照射強度を大にして上記一方の色素セルを
照射するように設けられた部分反射鏡と、上記部分反射
鏡を通過した光成分の投光像を反転し上記他方の色素セ
ルを入射側から通過側に従って照射強度を大にして照射
するように設けられた投光像反転手段とを備えたことを
特徴とする色素レーザ装置。
(2) Two dye cells through which the same dye laser light passes sequentially, a dye laser medium that is circulated in a flow path provided in these dye cells, and the dye laser beam transmitted through the two dye cells. A dye laser device comprising: an excitation laser beam generation means for irradiating excitation light onto a medium; The means is such that the incident surface is a partially reflecting surface formed to have a transmittance that changes stepwise or steplessly along one direction, and the light reflected from this partially reflecting surface is incident on the dye cell of the dye laser beam. A partial reflecting mirror is provided to increase the irradiation intensity from the side to the passing side and irradiate the one dye cell, and the other dye cell is inverted by reversing the projected image of the light component that has passed through the partial reflecting mirror. 1. A dye laser device comprising a projected image reversing means provided to increase the irradiation intensity from the incident side to the passing side.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016032832A (en) * 2014-07-31 2016-03-10 株式会社キーエンス Laser processing device
JP2016032831A (en) * 2014-07-31 2016-03-10 株式会社キーエンス Laser processing device

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