JPH02310980A - リングレーザ装置 - Google Patents
リングレーザ装置Info
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- JPH02310980A JPH02310980A JP13145089A JP13145089A JPH02310980A JP H02310980 A JPH02310980 A JP H02310980A JP 13145089 A JP13145089 A JP 13145089A JP 13145089 A JP13145089 A JP 13145089A JP H02310980 A JPH02310980 A JP H02310980A
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract description 6
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
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Classifications
-
- 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
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/081—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors
- H01S3/083—Ring lasers
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Lasers (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。
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〕
本発明は、リングレーザ装置の構成法に関するものであ
る。
る。
リング共振器中にレーザ媒質を持つリングレーザ装置は
、通常その中を両回りにレーザ光が発振する。この場合
、共振器中で発生する後方散乱光により、両回９レ一ザ
光間に結合が起こり、そのためモード競合が生じ、出力
が不安定になる。そのため、リングレーザ共振器中に、
偏光が４５°回転するように、７アラデ一回転素子およ
び偏光子を挿入するか、もしくは共振器全体を７アラデ
一回転素子で構成し、その一部に偏光子作用をもたせる
ことにより、その中を一方向の為にレーザ光を発振させ
ることが行なわれる。
、通常その中を両回りにレーザ光が発振する。この場合
、共振器中で発生する後方散乱光により、両回９レ一ザ
光間に結合が起こり、そのためモード競合が生じ、出力
が不安定になる。そのため、リングレーザ共振器中に、
偏光が４５°回転するように、７アラデ一回転素子およ
び偏光子を挿入するか、もしくは共振器全体を７アラデ
一回転素子で構成し、その一部に偏光子作用をもたせる
ことにより、その中を一方向の為にレーザ光を発振させ
ることが行なわれる。
このような構成法は、共振器中で生じる後方散乱光によ
る両回りレーザ光間のモード競合を防止でき、縦単一モ
ードで、しかも狭スペクトル線幅を有するレーザ光を得
るための有力な手段となっている（文献ｒ Ｔ、 Ｊ、
にａｎｅ ｅｔ ａｌ、。
る両回りレーザ光間のモード競合を防止でき、縦単一モ
ードで、しかも狭スペクトル線幅を有するレーザ光を得
るための有力な手段となっている（文献ｒ Ｔ、 Ｊ、
にａｎｅ ｅｔ ａｌ、。
’ Ｎｏｎｏｌｉｔｈｉｃｗ Ｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉ
ｏｎａｌ ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅＮｄ ： ＹＡに
ｒｉｎｇ １ａｓｅｒ ” ＊ Ｏｐｔ、Ｌｅｔｔ、、
１０＊ ｐ。
ｏｎａｌ ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅＮｄ ： ＹＡに
ｒｉｎｇ １ａｓｅｒ ” ＊ Ｏｐｔ、Ｌｅｔｔ、、
１０＊ ｐ。
６５ （１９８５） Ｊ参照）。
第１図は、上述の７アラデ一回転素子、偏光子および偏
光回転素子をリング共振器中に挿入したリングレーザ装
置の構成の例を示す図であって、１〜３は全屓射ミラー
、４は高反射率ミラー、５はレーザ媒質、６は７７ラデ
一回転素子、７は偏光子、８は偏光回転子を表わしてい
る。
光回転素子をリング共振器中に挿入したリングレーザ装
置の構成の例を示す図であって、１〜３は全屓射ミラー
、４は高反射率ミラー、５はレーザ媒質、６は７７ラデ
一回転素子、７は偏光子、８は偏光回転子を表わしてい
る。
また、英字符Ａ−Ｄは観測点を示しており、これは第２
図のＡ−Ｄの表示に対応するものである。
図のＡ−Ｄの表示に対応するものである。
同図におい、７アラデ一回転素子６と偏光回転素子８と
の偏光回転方向が、右回り光に対して互いに逆になるよ
うに、それぞれの素子を配置している。
の偏光回転方向が、右回り光に対して互いに逆になるよ
うに、それぞれの素子を配置している。
第２図は上述の構成における右回り方向から見たリング
レーザ各部分での左右両回り光の偏光状態を説明する図
である。同図に示すように右回り光は、水平偏光のみ通
過するので、この偏光がリング共振器中を何回も伝搬し
、やがてレーザ発振する。これに対し、左回り光は、リ
ング共振器を伝搬するにしたがって偏光状態が回転し、
光がリング共振器を２回りしたところで、その偏光面が
偏光子のそれとは直交する方向に向くため、この光は偏
光子を通過することができなくなる。このため、左回り
光はレーザ発振することはできず右回り光のみがレーザ
発振することになる。
レーザ各部分での左右両回り光の偏光状態を説明する図
である。同図に示すように右回り光は、水平偏光のみ通
過するので、この偏光がリング共振器中を何回も伝搬し
、やがてレーザ発振する。これに対し、左回り光は、リ
ング共振器を伝搬するにしたがって偏光状態が回転し、
光がリング共振器を２回りしたところで、その偏光面が
偏光子のそれとは直交する方向に向くため、この光は偏
光子を通過することができなくなる。このため、左回り
光はレーザ発振することはできず右回り光のみがレーザ
発振することになる。
上述したような、従来の、リングレーザ共振器中に偏光
が４５°回転するように、７Ｔラデ一回転素子および偏
光子を挿入するか、もしくは共振器全体を７アラデ一回
転素子で構成し、その一部に偏光子作用をもたせること
により、その中を一方向のみにレーザ光を発振させる構
成のリングレーザ装置は、リングレーザジャイロ等のリ
ングレーザ中を両回りに発振するレーザ光を積極的に利
用する装置に適用することは、本質的に不可能であった
。
が４５°回転するように、７Ｔラデ一回転素子および偏
光子を挿入するか、もしくは共振器全体を７アラデ一回
転素子で構成し、その一部に偏光子作用をもたせること
により、その中を一方向のみにレーザ光を発振させる構
成のリングレーザ装置は、リングレーザジャイロ等のリ
ングレーザ中を両回りに発振するレーザ光を積極的に利
用する装置に適用することは、本質的に不可能であった
。
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、両回りレー
ザ光が互いに直交する偏光として、安定にレーザ発振す
る装置を実現することによって、リングレーザ中の後方
散６Ｌ光で生じる両回９レーザ光闇のモード競合を防止
し、安定に両回り光がレーザ発振するリングレーザ装置
を提供することを目的としている。
ザ光が互いに直交する偏光として、安定にレーザ発振す
る装置を実現することによって、リングレーザ中の後方
散６Ｌ光で生じる両回９レーザ光闇のモード競合を防止
し、安定に両回り光がレーザ発振するリングレーザ装置
を提供することを目的としている。
本発明によれば、上述の目的は、前記特許請求の範囲に
記載した手段により達成される。
記載した手段により達成される。
すなわち、本発明は、リング共振器中に、レーザ媒質と
、発振レーザ光の偏波面が４５°各々逆方向に回転する
ように偶数個の７アラデ一回啄素子を配置し、これらの
７７２デ一回啄素子闇に偏光子を挿入した構成であるリ
ングレーザ装置である。
、発振レーザ光の偏波面が４５°各々逆方向に回転する
ように偶数個の７アラデ一回啄素子を配置し、これらの
７７２デ一回啄素子闇に偏光子を挿入した構成であるリ
ングレーザ装置である。
上述したように、従来のリングレーザ装置は、ファラデ
ー回転素子、偏光子および偏光回転素子の作用により、
片回りレーザ光のみをレーザ発振させていたため、両回
り光間のモード競合による不安定性は生じないが、両回
り光を積極的に用いるような装置には応用不可能であっ
た。
ー回転素子、偏光子および偏光回転素子の作用により、
片回りレーザ光のみをレーザ発振させていたため、両回
り光間のモード競合による不安定性は生じないが、両回
り光を積極的に用いるような装置には応用不可能であっ
た。
本発明では、リング共振器中の両回りレーザ光が、互い
に直交偏光となって発振するようにリング共振器を構成
することで、後方散乱光を通じて生じる両回りレーザ光
間の結合をなくして、モード競合を抑圧し、両回り光を
出力として安定に取り出すことを可能としでいる。
に直交偏光となって発振するようにリング共振器を構成
することで、後方散乱光を通じて生じる両回りレーザ光
間の結合をなくして、モード競合を抑圧し、両回り光を
出力として安定に取り出すことを可能としでいる。
以下、実施例に基づいて、本発明の作用等に関し詳細に
説明する。
説明する。
ｗｉ３図は、本発明の一実施例を示す図でありで、７７
ラデ一回転素子が２個の場合の構成を示している。
ラデ一回転素子が２個の場合の構成を示している。
同図において、９は波長５３０＊たは８０７ｎ−の励起
光源あるいは１４８０ｎｍの励起光源、１０＋１１は励
起光源とレーザ光とを合分波する光合分波器、１２はＥ
ｒ’＋をドープした偏波保持光７アイパによる増幅部、
１３．１４は７アラデ一回転素子、１５は両端を斜めに
研磨した偏光子で例えば短尺偏波保持光７アイバをボビ
ンに巻いた光７フイパ型偏光子、 １６゜１７ ．１８
．１９はレンズを表わしている。
光源あるいは１４８０ｎｍの励起光源、１０＋１１は励
起光源とレーザ光とを合分波する光合分波器、１２はＥ
ｒ’＋をドープした偏波保持光７アイパによる増幅部、
１３．１４は７アラデ一回転素子、１５は両端を斜めに
研磨した偏光子で例えば短尺偏波保持光７アイバをボビ
ンに巻いた光７フイパ型偏光子、 １６゜１７ ．１８
．１９はレンズを表わしている。
リング共振器中に配置された７７ラデ一回転素子１３．
１４において、レーザ光の偏波面回転量を４５°それぞ
れ逆向きに回転するように調整してお（。
１４において、レーザ光の偏波面回転量を４５°それぞ
れ逆向きに回転するように調整してお（。
また、偏波保持光７１イバ１２と光７Ｔイパ型偏光子１
５の互いの主軸が４５°傾くように配置する。
５の互いの主軸が４５°傾くように配置する。
自起光源９、を出た光は、光合分波器１０を通して偏波
保持光７フイパ１２に結合する。今、仮に７１ラデ一回
転素子１３．１４の機能を無視すると励起光は、偏波保
持光７Ｔイパ１２に含まれるＥｒ”を励起し、１．５μ
−帯の光を放出し偏波保持光７フイパ１２、光７アイパ
型偏光子１５と光合分子＆器１０．１１およびレンズ１
６．１７，１８．１９で作られたリング共振器により、
レーザ発振することとなる。ニーで、７Ｔラデ一回転素
子１３，１４の機能を考慮して、両回９レーザ尤の偏光
状態を考えて□みると、左右両回りレーザ光とも、光７
フイ′パ・型偏光子１５中では、この光７アイパのもつ
偏光子作用により、同一偏光となって伝搬する。その向
きを紙面に垂直方向とする。
保持光７フイパ１２に結合する。今、仮に７１ラデ一回
転素子１３．１４の機能を無視すると励起光は、偏波保
持光７Ｔイパ１２に含まれるＥｒ”を励起し、１．５μ
−帯の光を放出し偏波保持光７フイパ１２、光７アイパ
型偏光子１５と光合分子＆器１０．１１およびレンズ１
６．１７，１８．１９で作られたリング共振器により、
レーザ発振することとなる。ニーで、７Ｔラデ一回転素
子１３，１４の機能を考慮して、両回９レーザ尤の偏光
状態を考えて□みると、左右両回りレーザ光とも、光７
フイ′パ・型偏光子１５中では、この光７アイパのもつ
偏光子作用により、同一偏光となって伝搬する。その向
きを紙面に垂直方向とする。
ここで、まず右回りレーザ光の偏−光について考えてみ
ると、光７アイパ型偏光子１５を出たレーザ光は、７ア
ラデ一回転素子１３を通過することで、その偏光面が４
５°回啄し、偏波保持光７アイパ１２の２つの主軸であ
るＸ輪、Ｙ軸のどちらか一方の軸にその偏光面が一致す
るように入射する。この軸を仮にＸ軸とする。偏波保持
光ファイバ１２を伝搬したレーザ光は、他方の７Ｔフデ
一回転素子１４を通過すること ゛で、先程とは逆向き
に４５°偏光面を回転し再び紙面に垂直方向の偏光とな
って光７フイパ型偏光子１５に入射する。この様子を第
４図上段に示す（図中の括弧内の数字は第３図の各素子
に対応している ）。
ると、光７アイパ型偏光子１５を出たレーザ光は、７ア
ラデ一回転素子１３を通過することで、その偏光面が４
５°回啄し、偏波保持光７アイパ１２の２つの主軸であ
るＸ輪、Ｙ軸のどちらか一方の軸にその偏光面が一致す
るように入射する。この軸を仮にＸ軸とする。偏波保持
光ファイバ１２を伝搬したレーザ光は、他方の７Ｔフデ
一回転素子１４を通過すること ゛で、先程とは逆向き
に４５°偏光面を回転し再び紙面に垂直方向の偏光とな
って光７フイパ型偏光子１５に入射する。この様子を第
４図上段に示す（図中の括弧内の数字は第３図の各素子
に対応している ）。
このようにして、右回りレーザ光はその偏光面を回転さ
せながらリング共振器を伝搬することとなる。左回９レ
ーザ尤については、光７アイパ型偏光子１５中では右回
り光と同様に紙面に垂直な偏光であり、偏波保持光７フ
イパ１２中のでは、７７ラデ一回転素子が非相反素子で
あることを考慮すると、右回リレーザ尤の偏光と直交し
、Ｙ軸にその偏光面が一致することになる。この様子を
第４図下段に示す。
せながらリング共振器を伝搬することとなる。左回９レ
ーザ尤については、光７アイパ型偏光子１５中では右回
り光と同様に紙面に垂直な偏光であり、偏波保持光７フ
イパ１２中のでは、７７ラデ一回転素子が非相反素子で
あることを考慮すると、右回リレーザ尤の偏光と直交し
、Ｙ軸にその偏光面が一致することになる。この様子を
第４図下段に示す。
したがって、偏波保持光７フイパ１２の中では、左右両
回リレーザ光の偏光面は互いに直交している。レーザ光
の偏光と、これと同一方向に伝搬する後方散乱光との偏
光（この後方散６Ｌ光は今考えているレーザ光とは逆回
りに発振しでいるレーザ光が生み出したものである）と
は、互いに直交しでいるため結合を生ぜず、両回りレー
ザ光間でのモード競合を防ぐことが可能となる１発振し
た両回りレーザ光の一部は、光合分波器１１より取り出
される。
回リレーザ光の偏光面は互いに直交している。レーザ光
の偏光と、これと同一方向に伝搬する後方散乱光との偏
光（この後方散６Ｌ光は今考えているレーザ光とは逆回
りに発振しでいるレーザ光が生み出したものである）と
は、互いに直交しでいるため結合を生ぜず、両回りレー
ザ光間でのモード競合を防ぐことが可能となる１発振し
た両回りレーザ光の一部は、光合分波器１１より取り出
される。
上記説明では、７アフデ一回軟素子が２個である構成の
場合について述べているが、本発明はこれに限るもので
はなく、偶数個の７７ラデ一回転素子によって構成する
ことが可能である。
場合について述べているが、本発明はこれに限るもので
はなく、偶数個の７７ラデ一回転素子によって構成する
ことが可能である。
以上説明したように、本構成法を用いれば、リングレー
ザを両回りに発振するレーザ光間の後方散乱光を介して
生じるモード競合を抑圧することができ、安定した両回
リレーザ光を生み出すことができる。
ザを両回りに発振するレーザ光間の後方散乱光を介して
生じるモード競合を抑圧することができ、安定した両回
リレーザ光を生み出すことができる。
従って、本発明によるリングレーザ装置は、両回り光を
利用するリングレーザジャイロ等の装置に適用できる利
点があ、る。
利用するリングレーザジャイロ等の装置に適用できる利
点があ、る。
第１図はファラデー回転素子、偏光子および偏光回転素
子をリング共振器中に挿入したリングレーザ！ｉｆｆ！
の構成の例を示す図、第２図は第１図の構成における右
回り方向から見たリングレーザ各部分での左右両回り尤
の偏光状態を説−期する図、第３図は本発明の一実施例
を示す図、第４図は実施例の右回り方向から見た時の各
部の偏光状態を説明する図である。 １．２．３ ・・・・・・全反射ミラー、４ ・・・
・・・高反射率ミラー、 ５ ・・・・・・ レ
ーザ媒質、 ６ ・・・・・・ ７アラデ一回転
素子、７ ・・・・・・偏光子、 ８ ・・・
・・・偏光回転子、９ ・・・・・・励起光源、
１０．１１ ・・・・・・光合分波器、 １２
・・・・・・偏波保持光７フイパ、 １３．１
４ ・・・・・・ ７アラデ一回転素子、 １
５ ・・・・・・光フアイバ型偏光子、１６ 、１７
、１８ 、１９ ・・・・・・ レンズ代理人
弁理士 本 間 崇第 １ 目 第２図
子をリング共振器中に挿入したリングレーザ！ｉｆｆ！
の構成の例を示す図、第２図は第１図の構成における右
回り方向から見たリングレーザ各部分での左右両回り尤
の偏光状態を説−期する図、第３図は本発明の一実施例
を示す図、第４図は実施例の右回り方向から見た時の各
部の偏光状態を説明する図である。 １．２．３ ・・・・・・全反射ミラー、４ ・・・
・・・高反射率ミラー、 ５ ・・・・・・ レ
ーザ媒質、 ６ ・・・・・・ ７アラデ一回転
素子、７ ・・・・・・偏光子、 ８ ・・・
・・・偏光回転子、９ ・・・・・・励起光源、
１０．１１ ・・・・・・光合分波器、 １２
・・・・・・偏波保持光７フイパ、 １３．１
４ ・・・・・・ ７アラデ一回転素子、 １
５ ・・・・・・光フアイバ型偏光子、１６ 、１７
、１８ 、１９ ・・・・・・ レンズ代理人
弁理士 本 間 崇第 １ 目 第２図
Claims (1)
- リング共振器中に、レーザ媒質と、発振レーザ光の偏波
面が４５゜各々逆方向に回転するように偶数個のファラ
デー回転素子を配置し、これらのファラデー回転素子間
に偏光子を挿入した構成であることを特徴とするリング
レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13145089A JPH02310980A (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | リングレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13145089A JPH02310980A (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | リングレーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02310980A true JPH02310980A (ja) | 1990-12-26 |
Family
ID=15058243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13145089A Pending JPH02310980A (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | リングレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02310980A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006521545A (ja) * | 2003-03-25 | 2006-09-21 | テールズ | 安定した固体レーザジャイロスコープ |
-
1989
- 1989-05-26 JP JP13145089A patent/JPH02310980A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006521545A (ja) * | 2003-03-25 | 2006-09-21 | テールズ | 安定した固体レーザジャイロスコープ |
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