JPH03155690A - パラメトリツクパルスレーザ - Google Patents
パラメトリツクパルスレーザInfo
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- JPH03155690A JPH03155690A JP1247282A JP24728289A JPH03155690A JP H03155690 A JPH03155690 A JP H03155690A JP 1247282 A JP1247282 A JP 1247282A JP 24728289 A JP24728289 A JP 24728289A JP H03155690 A JPH03155690 A JP H03155690A
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Classifications
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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
- H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
- H01S3/0057—Temporal shaping, e.g. pulse compression, frequency chirping
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/39—Non-linear optics for parametric generation or amplification of light, infrared or ultraviolet waves
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
- G02B6/29304—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by diffraction, e.g. grating
- G02B6/29305—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by diffraction, e.g. grating as bulk element, i.e. free space arrangement external to a light guide
- G02B6/2931—Diffractive element operating in reflection
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
- G02B6/29379—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device
- G02B6/29392—Controlling dispersion
- G02B6/29394—Compensating wavelength dispersion
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- Physics & Mathematics (AREA)
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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
この発明はパラメトリックパルスレーザに関する。
例えば光通信における情報伝達密度の向上、分解能の向
上等のなめには、レーザから発振される光パルスの幅を
できるだけ狭くする必要がある。 又、パルスレーザ発振手段の１つとして、パルス光をパ
ラメトリック素子に入射して、パラメトリックパルス光
が得られるようにしたパラメトリックパルスレーザがあ
る。 この場合、光入力を周波数ν０の紫外光とした場合、周
波数ν１の可視光及びν２の赤外光の光出力が得られ、
シ０；シｉ＋ν２の関係がある。
上等のなめには、レーザから発振される光パルスの幅を
できるだけ狭くする必要がある。 又、パルスレーザ発振手段の１つとして、パルス光をパ
ラメトリック素子に入射して、パラメトリックパルス光
が得られるようにしたパラメトリックパルスレーザがあ
る。 この場合、光入力を周波数ν０の紫外光とした場合、周
波数ν１の可視光及びν２の赤外光の光出力が得られ、
シ０；シｉ＋ν２の関係がある。
これまでのパラメツトリックパルスレーザでは、入射光
の波長を変換するだけであり、パルス幅は入射パルス光
と比べて、大差なく、短パルス化して得ることはできな
かっな。 本発明は、出力光の分散がなく、パルス幅を狭く形成す
ることができるパラメトリックパルスレーザを提供する
ことを目的とする。
の波長を変換するだけであり、パルス幅は入射パルス光
と比べて、大差なく、短パルス化して得ることはできな
かっな。 本発明は、出力光の分散がなく、パルス幅を狭く形成す
ることができるパラメトリックパルスレーザを提供する
ことを目的とする。
この発明は、パラメトリック発振器と、このパラメトリ
ック発振器にパルス光を多方向から同時に入射する入射
手段と、前記パラメトリック発振器からの多波長のパル
ス光を同軸に修正する修正光学系と、この修正光学系を
経たパルス光の群分散を補償する群分散補償系とを備え
てバラメ！・リックパルスレーザを構成することにより
上記目的を達成するものである。 又この発明は、前記パルス光をモード同期パルスレーザ
光とし、前記パラメトリック発振器を、励起用モード同
期レーザの共振器長の整数倍又は整数分の１の共振器長
を有するようにして上記目的を達成するものである。 又この発明は、前記パラメトリック発振器のなめの励起
光を、Ｑスイッチレーザ光とすることにより上記目的を
達成するものである。 又この発明は、前記修正光学系をファイバー増幅器を含
むものとすることにより上記目的を達成するものである
。
ック発振器にパルス光を多方向から同時に入射する入射
手段と、前記パラメトリック発振器からの多波長のパル
ス光を同軸に修正する修正光学系と、この修正光学系を
経たパルス光の群分散を補償する群分散補償系とを備え
てバラメ！・リックパルスレーザを構成することにより
上記目的を達成するものである。 又この発明は、前記パルス光をモード同期パルスレーザ
光とし、前記パラメトリック発振器を、励起用モード同
期レーザの共振器長の整数倍又は整数分の１の共振器長
を有するようにして上記目的を達成するものである。 又この発明は、前記パラメトリック発振器のなめの励起
光を、Ｑスイッチレーザ光とすることにより上記目的を
達成するものである。 又この発明は、前記修正光学系をファイバー増幅器を含
むものとすることにより上記目的を達成するものである
。
し０の光を光バラメツ１−リック素子へ入射するとき、
その入射角によって、シ０＝シ１＋ν２の関係を保存し
ながら、ν１、ν２の周波数を変化させることができる
０例えば、し０を紫外光とし、光バラメツトリック素子
をＵＲＥＡ結晶としなとき、紫外光と、ｔＪＲＥＡ詰晶
の光学軸とのなす角度を９０°から小さくしていくと可
視光のν１は短波長から長波長へと波長がシフトしてい
き、赤外光のν２は、長波長から短波長へと波長がシフ
トしていく。 従って、ν０の光を多方向から同時に結晶に入射すると
、多波長のν１、ν２光を同時に得ることができる。 多方向から、同時にν０光を入射するには、例えば、第
１３図に示すように、ν０のビームを一端広げて、レン
ズＬで急激に絞り込んで結晶Ｃに入射してやればよい。 このような関係は、光パラメトリツク素子を構成する結
晶の切出し角に依存するが、特異的な切出し角度を用い
て、多方向からν０の光を同時に入射すると、例えば周
波数ν１の可視光の出力は、第１４図に示すようにする
ことができる。 即ち、第１４図（Ａ）に示されるように、パラメトリッ
ク素子がＵＲＥＡ結晶の場合は、出力光の様子は、内側
が青で、外側が赤、即ち外側程長波長となり、同図（Ｂ
）に示されるように、結晶がβ−ＢａＢ２０４結晶の場
合、内側が赤、外側が青となり、外側程雉波長となる。 又、前述のように、側波数ν０の紫外光を入力光とした
場合は、側波数２丁の可視光の他に周波数ν２の赤外光
が得られるが、その出力光の様子は、前記第１４図（Ａ
）〜（Ｂ）の場合と逆になる。 この発明においては、パラメトリック発振器から発振さ
れた多波長のパルス光が、修正光学系により同軸的に修
正され、且つこの修正光学系を経たパルス光は群分散′
４償系によって補償されるので、パルス幅が狭いパルス
光を得ることができる。 例えば、ν１、ν２の周波数幅がΔν１、Δν２であれ
ば、１／Δν１．１／Δν２程度のパルス幅の光パルス
を得ることができる。 【実施例１ 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。 この実施例は、第１図に示されるように、励起レーザ光
を出力する励起用モード同期レーザ１０と、この励起用
モード同期レーザ１０を多方向から入射するためのレン
ズ等からなる入射手段１１と、波長変換した多波長のレ
ーザ光を発生させるためのパラメトリック発振器１２と
、このパラメトリック発振器１２からのパルス光のうち
、周波数νｔの成分を除去するためのグイクロックミラ
ー１４と、このグイクロックミラー１４を通過した周波
数ν１の成分のパルス光を同軸に修正するための修正光
学系１６と、この修正光学系１６を通った光パルスの分
散を禎償する群分？ａ補償系１８と、からなるパラメト
リックパルスレーザを構成したものである。 前記修正光学系１６は、第２図に示されるように無分散
レンズ１６Ａ、光ファイバー１６Ｂ、無分散レンズ１６
Ｃから構成されている。 前記パラメトリック発振器１２は、パラメトリック素子
２０と、このパラメトリック発振器２゜の前後に配置さ
れた共振器！ｉｌ ２Ａと出力鏡１２Ｂとから構成され
ている。 ここで、前記パラメトリック発振器１２の共振器長は、
前記励起用モード同期レーザ１０の共振器長の整数倍あ
るいは整数分の１とされている。 この実施例によれば、無分散レンズ１６Ａ、１６Ｃは、
無分散媒質を用いているので、通常の凸レンズ形状をし
ていても、多波長の光を一点に集光したり、１点から発
散する多波長の光を平行光にしなりすることができる。 広波長域に亘り、無分散の光学媒質は、実用上製造困難
であるので、数種の分散媒質を組合わせた色消しレンズ
を用いるとよい。 又、上記第１実施例で、無分散レンズ１６Ａ、１６Ｃは
、通常の光学媒質を用いて、非球面レンズとしてもよく
、バラン１−リック素子２ｏを構成する結晶の種類に応
じて青から赤に至る波長域の光パルスが同一点に集束し
たり、又、１点からの光を平行光にするようにすればよ
い。 又、修正光学系の無分散レンズ１６Ａは、第３図に示さ
れる本発明の第２実施例のように、修正光学系１６にフ
レネルレンズ１６Ｄを用いてもよい 又、第４図に示される第３実施例のように、修正光学系
１６にレンズ１６Ｚ及びテーバファイバー１６Ｅを用い
てもよい。 又、第５図に示されるように、伝搬のモード分散を避け
るなめに、テーバファイバー１６Ｂの代わりに、シング
ルモードファイバーを束ねなテーバファイバー１６Ｆを
用いてもよい。 なお上記第２実施例におけるフレネルレンズ１６Ｄは、
パラメトリック素子２ｏを構成する結晶の種類に応じて
青から赤に至る可視光が各々１点に集光されるようにそ
の径方向にピッチを変更して構成するものとする。 次に、群分散補償系について説明する。 例えば、修正光学系のファイバーの分散により、長波長
成分が先で、短波長成分が後にくるようなとき、第６図
に示すように、グレーティング１８Ａ、１８Ｂを平行に
配置する。このとき、第７図に示すように、短波長の光
路は、長波長の光路に比べて短くなる原理を利用する。 このグレーティング１８Ａ、１８Ｂの距離βを最適にす
ることにより、各波長毎のパルスのタイミングを揃える
ことができる。このようにすれば、パラメトリック発振
器で発生した広帯域の光に対し、例えばΔし１の周波数
幅に広がったとすると、１／Δν１程度までの短パルス
光を得ることができる。同様にして、第８図に示したよ
うに、４枚のグレーティング１８Ａ〜１８Ｄを用いても
よい。この場合には、２枚のグレーティングのときはビ
ームが広がったが、入射ビーム径と等しい径で出力する
ことができ、グレーティング１８Ａ−１８Ｂ間は半分に
できる。 又、上記各実施例の池に、群分散補償系としては、同様
の原理で三角プリズムベアあるいは４枚の三角プリスズ
ムを用いてもよい。 更に、修正光学系で用いたファイバーと逆の分散を育す
るファイバーでもよい、この場合には、ファイバーとフ
ァイバーを直接カップリングでき、無分散レンズ１６Ｃ
は不要となる。 更に、上記実施例において、パラメトリック素子２０励
起用の励起光源としては、励起用モード同期レーザ１０
を用いたものであるが、本発明はこれに限定されるもの
でなく、例えばＱスイッチレーザを用いてもよい。 この場合は、パラメトリック発振器１２における共振器
長を、励起レーザの共振器長に対して整数倍あるいは整
数分の１とする必要はない。 次に、第９図に示される本発明の第５実施例につき説明
する。 この第５実施例は、入射手段をシリンドリカルレンズ、
修正光学系を、シリンドリカルレンズ１６Ａ及び反射グ
レーティング１６Ｇにより構成したものである。 この場合、パラメトリック素子２０／）結晶軸を、入射
手段のシリンドリカルレンズによって集光されて波長変
換されたν１の分布が第１０図のようになるべく光軸を
選択する。 このようにすると、第９図に示されるように、グレーテ
ィングピッチをｉｌ！１にすると反射グレーティング１
６Ｇによって反射された可視光は、どの色であっても、
同一点に集光されるように配置できる。 このことは、透過グレーティングを用いた場合でも同様
である。 反射グレーティング１６Ｇ又は透過グレーティングによ
って集光されたパルス光は、前述のような光ファイバー
あるいはテーバファイバーに集光される。 又、前記グレーティングは三角プリズムでもよい、更に
、前記グレーティングや三角プリズムは、群分散補正系
の一部として作用させるようにすることもできる。 次に、第１１図に示される本発明の第６実施例について
説明する。 この実施例は、パラメトリック素子２０として、位相整
合角θ＝２３．１°のβ−ＢａＢｚＯ４結晶、パルス光
源としてＡ「イオンレーザＩＯＡ、をそれぞれ用い、Ａ
ｒイオンレーザＩＯＡからの波長５１４．５ｎ１１のパ
ルスレーザ光によりパラメトリック素子２０を励起する
ようにしたものである０図の符号２０Ａ、２０Ｂはレン
ズを示す。 この場合、β−ＢａＢ２Ｂａ結晶は第１２図に示される
ような特性を有するので、Ａ ｒイオンレーザＩＯＡの
出力ビームを僅かにフォーカスするのみで、位相整合角
２３．１’土０．３６で、波長８００〜１４４０ｎｍの
周波数ν１光及びν２光を含んだ広帯域のコヒーレン１
へ光を同時に得るこことができ、従って、ν１、ν２を
分瀦する必要がないという利点がある。なお、上記の場
合、Ａ「イオンレーザＩＯＡの代わりに、モード同期し
一ザ１０を用いても同様の結果が得られる。 なお上記実施例は、いずれもパラメトリック発振器１２
からのパルス光のうち、周波数し１の成分を短パルス化
したものであるが、この周波数ν２のパルス光に対して
も、上記実施例と同様に修正光学系及び雰分散補償系を
配置することによって、短パルス光を得ることができる
。 この場合、前記周波数ν１光に対しては、修正光学系と
してフレネルレンズを用いる場合のピッチは、通常のフ
レネルレンズと比較してパラメトリック素子２０がＵＲ
ＥＡ詰晶のとき、外測のピッチを広くし、又β−ＢａＢ
ｚＯｎ結晶の場合は、外側のピッチが狭くなるようにす
る。 これに対して、ν２光に対しては逆の傾向のピッチのフ
レネルレンズを用いることによって、ν２光にも短パル
ス光を得ることができる。この場合でも、前述の如＜、
ｆ：ｔ１／Δν程度までの短パルス化ができるので、ν
１、ν２共に超短光パルスを得ることができる。 前記修正光学系は、光ファイバーであったが、これをフ
ァイバー増幅器として、−旦バラメトリックパルス光を
増幅してから群分散補正系に入射するようにしてもよい
。 【発明の効果１ 本発明は上記のように構成しなので、波長変換された元
のパルス幅より短いパルス幅のパルスレーザ光を効率良
く得ることができるという優れた効果を有する。
その入射角によって、シ０＝シ１＋ν２の関係を保存し
ながら、ν１、ν２の周波数を変化させることができる
０例えば、し０を紫外光とし、光バラメツトリック素子
をＵＲＥＡ結晶としなとき、紫外光と、ｔＪＲＥＡ詰晶
の光学軸とのなす角度を９０°から小さくしていくと可
視光のν１は短波長から長波長へと波長がシフトしてい
き、赤外光のν２は、長波長から短波長へと波長がシフ
トしていく。 従って、ν０の光を多方向から同時に結晶に入射すると
、多波長のν１、ν２光を同時に得ることができる。 多方向から、同時にν０光を入射するには、例えば、第
１３図に示すように、ν０のビームを一端広げて、レン
ズＬで急激に絞り込んで結晶Ｃに入射してやればよい。 このような関係は、光パラメトリツク素子を構成する結
晶の切出し角に依存するが、特異的な切出し角度を用い
て、多方向からν０の光を同時に入射すると、例えば周
波数ν１の可視光の出力は、第１４図に示すようにする
ことができる。 即ち、第１４図（Ａ）に示されるように、パラメトリッ
ク素子がＵＲＥＡ結晶の場合は、出力光の様子は、内側
が青で、外側が赤、即ち外側程長波長となり、同図（Ｂ
）に示されるように、結晶がβ−ＢａＢ２０４結晶の場
合、内側が赤、外側が青となり、外側程雉波長となる。 又、前述のように、側波数ν０の紫外光を入力光とした
場合は、側波数２丁の可視光の他に周波数ν２の赤外光
が得られるが、その出力光の様子は、前記第１４図（Ａ
）〜（Ｂ）の場合と逆になる。 この発明においては、パラメトリック発振器から発振さ
れた多波長のパルス光が、修正光学系により同軸的に修
正され、且つこの修正光学系を経たパルス光は群分散′
４償系によって補償されるので、パルス幅が狭いパルス
光を得ることができる。 例えば、ν１、ν２の周波数幅がΔν１、Δν２であれ
ば、１／Δν１．１／Δν２程度のパルス幅の光パルス
を得ることができる。 【実施例１ 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。 この実施例は、第１図に示されるように、励起レーザ光
を出力する励起用モード同期レーザ１０と、この励起用
モード同期レーザ１０を多方向から入射するためのレン
ズ等からなる入射手段１１と、波長変換した多波長のレ
ーザ光を発生させるためのパラメトリック発振器１２と
、このパラメトリック発振器１２からのパルス光のうち
、周波数νｔの成分を除去するためのグイクロックミラ
ー１４と、このグイクロックミラー１４を通過した周波
数ν１の成分のパルス光を同軸に修正するための修正光
学系１６と、この修正光学系１６を通った光パルスの分
散を禎償する群分？ａ補償系１８と、からなるパラメト
リックパルスレーザを構成したものである。 前記修正光学系１６は、第２図に示されるように無分散
レンズ１６Ａ、光ファイバー１６Ｂ、無分散レンズ１６
Ｃから構成されている。 前記パラメトリック発振器１２は、パラメトリック素子
２０と、このパラメトリック発振器２゜の前後に配置さ
れた共振器！ｉｌ ２Ａと出力鏡１２Ｂとから構成され
ている。 ここで、前記パラメトリック発振器１２の共振器長は、
前記励起用モード同期レーザ１０の共振器長の整数倍あ
るいは整数分の１とされている。 この実施例によれば、無分散レンズ１６Ａ、１６Ｃは、
無分散媒質を用いているので、通常の凸レンズ形状をし
ていても、多波長の光を一点に集光したり、１点から発
散する多波長の光を平行光にしなりすることができる。 広波長域に亘り、無分散の光学媒質は、実用上製造困難
であるので、数種の分散媒質を組合わせた色消しレンズ
を用いるとよい。 又、上記第１実施例で、無分散レンズ１６Ａ、１６Ｃは
、通常の光学媒質を用いて、非球面レンズとしてもよく
、バラン１−リック素子２ｏを構成する結晶の種類に応
じて青から赤に至る波長域の光パルスが同一点に集束し
たり、又、１点からの光を平行光にするようにすればよ
い。 又、修正光学系の無分散レンズ１６Ａは、第３図に示さ
れる本発明の第２実施例のように、修正光学系１６にフ
レネルレンズ１６Ｄを用いてもよい 又、第４図に示される第３実施例のように、修正光学系
１６にレンズ１６Ｚ及びテーバファイバー１６Ｅを用い
てもよい。 又、第５図に示されるように、伝搬のモード分散を避け
るなめに、テーバファイバー１６Ｂの代わりに、シング
ルモードファイバーを束ねなテーバファイバー１６Ｆを
用いてもよい。 なお上記第２実施例におけるフレネルレンズ１６Ｄは、
パラメトリック素子２ｏを構成する結晶の種類に応じて
青から赤に至る可視光が各々１点に集光されるようにそ
の径方向にピッチを変更して構成するものとする。 次に、群分散補償系について説明する。 例えば、修正光学系のファイバーの分散により、長波長
成分が先で、短波長成分が後にくるようなとき、第６図
に示すように、グレーティング１８Ａ、１８Ｂを平行に
配置する。このとき、第７図に示すように、短波長の光
路は、長波長の光路に比べて短くなる原理を利用する。 このグレーティング１８Ａ、１８Ｂの距離βを最適にす
ることにより、各波長毎のパルスのタイミングを揃える
ことができる。このようにすれば、パラメトリック発振
器で発生した広帯域の光に対し、例えばΔし１の周波数
幅に広がったとすると、１／Δν１程度までの短パルス
光を得ることができる。同様にして、第８図に示したよ
うに、４枚のグレーティング１８Ａ〜１８Ｄを用いても
よい。この場合には、２枚のグレーティングのときはビ
ームが広がったが、入射ビーム径と等しい径で出力する
ことができ、グレーティング１８Ａ−１８Ｂ間は半分に
できる。 又、上記各実施例の池に、群分散補償系としては、同様
の原理で三角プリズムベアあるいは４枚の三角プリスズ
ムを用いてもよい。 更に、修正光学系で用いたファイバーと逆の分散を育す
るファイバーでもよい、この場合には、ファイバーとフ
ァイバーを直接カップリングでき、無分散レンズ１６Ｃ
は不要となる。 更に、上記実施例において、パラメトリック素子２０励
起用の励起光源としては、励起用モード同期レーザ１０
を用いたものであるが、本発明はこれに限定されるもの
でなく、例えばＱスイッチレーザを用いてもよい。 この場合は、パラメトリック発振器１２における共振器
長を、励起レーザの共振器長に対して整数倍あるいは整
数分の１とする必要はない。 次に、第９図に示される本発明の第５実施例につき説明
する。 この第５実施例は、入射手段をシリンドリカルレンズ、
修正光学系を、シリンドリカルレンズ１６Ａ及び反射グ
レーティング１６Ｇにより構成したものである。 この場合、パラメトリック素子２０／）結晶軸を、入射
手段のシリンドリカルレンズによって集光されて波長変
換されたν１の分布が第１０図のようになるべく光軸を
選択する。 このようにすると、第９図に示されるように、グレーテ
ィングピッチをｉｌ！１にすると反射グレーティング１
６Ｇによって反射された可視光は、どの色であっても、
同一点に集光されるように配置できる。 このことは、透過グレーティングを用いた場合でも同様
である。 反射グレーティング１６Ｇ又は透過グレーティングによ
って集光されたパルス光は、前述のような光ファイバー
あるいはテーバファイバーに集光される。 又、前記グレーティングは三角プリズムでもよい、更に
、前記グレーティングや三角プリズムは、群分散補正系
の一部として作用させるようにすることもできる。 次に、第１１図に示される本発明の第６実施例について
説明する。 この実施例は、パラメトリック素子２０として、位相整
合角θ＝２３．１°のβ−ＢａＢｚＯ４結晶、パルス光
源としてＡ「イオンレーザＩＯＡ、をそれぞれ用い、Ａ
ｒイオンレーザＩＯＡからの波長５１４．５ｎ１１のパ
ルスレーザ光によりパラメトリック素子２０を励起する
ようにしたものである０図の符号２０Ａ、２０Ｂはレン
ズを示す。 この場合、β−ＢａＢ２Ｂａ結晶は第１２図に示される
ような特性を有するので、Ａ ｒイオンレーザＩＯＡの
出力ビームを僅かにフォーカスするのみで、位相整合角
２３．１’土０．３６で、波長８００〜１４４０ｎｍの
周波数ν１光及びν２光を含んだ広帯域のコヒーレン１
へ光を同時に得るこことができ、従って、ν１、ν２を
分瀦する必要がないという利点がある。なお、上記の場
合、Ａ「イオンレーザＩＯＡの代わりに、モード同期し
一ザ１０を用いても同様の結果が得られる。 なお上記実施例は、いずれもパラメトリック発振器１２
からのパルス光のうち、周波数し１の成分を短パルス化
したものであるが、この周波数ν２のパルス光に対して
も、上記実施例と同様に修正光学系及び雰分散補償系を
配置することによって、短パルス光を得ることができる
。 この場合、前記周波数ν１光に対しては、修正光学系と
してフレネルレンズを用いる場合のピッチは、通常のフ
レネルレンズと比較してパラメトリック素子２０がＵＲ
ＥＡ詰晶のとき、外測のピッチを広くし、又β−ＢａＢ
ｚＯｎ結晶の場合は、外側のピッチが狭くなるようにす
る。 これに対して、ν２光に対しては逆の傾向のピッチのフ
レネルレンズを用いることによって、ν２光にも短パル
ス光を得ることができる。この場合でも、前述の如＜、
ｆ：ｔ１／Δν程度までの短パルス化ができるので、ν
１、ν２共に超短光パルスを得ることができる。 前記修正光学系は、光ファイバーであったが、これをフ
ァイバー増幅器として、−旦バラメトリックパルス光を
増幅してから群分散補正系に入射するようにしてもよい
。 【発明の効果１ 本発明は上記のように構成しなので、波長変換された元
のパルス幅より短いパルス幅のパルスレーザ光を効率良
く得ることができるという優れた効果を有する。
第１図は本発明に係るパラメトリックパルスレーザの実
施例を示すブロック図、第２図は同実施例における修正
光学系を示す略示断面図、第３図及び第４図は本発明の
第２及び第３実施例の唐正光学系を示す略示断面図、第
５図は同第４実施例の修正光学系を示す側面図、第６図
は本発明における雰分散補償系の実施例を示す平面図、
第７図はグレーティングベアにおける光路を示す平面図
、第８図は群分＃！！、補償系の実施例を示す平面図、
第９図は本発明の第５実施例を示す斜視図、第１０図は
同実施例におけるパラメトリック発振光の様子を示す平
面図、第１１図は本発明の第６実施例を示すブロック図
、第１２図は同実施例におけるパラメトリック素子の位
相整合角と発振波長との関係を示す線図、第１３図は結
晶への光入射方法を示す略示断面図、第１４図は第１３
図の場合のパラメトリック発振光の様子を示す平面図で
ある。 ０・・・モード同期レーザ、 ＯＡ・・・Ａ「イオンレーザ、 １・・・入射手段、 ２・・・パラメトリック発振器、 ４・・・ダイクロツクミラー ６・・・修正光学系、 ６Ａ、１６Ｃ・・・無分散レンズ、 ６Ｂ・・・光ファイバー ６Ｄ・・・フレネルレンズ、 ６Ｅ、１６Ｆ・・・テーバファイバー ６Ｈ・・・シリンドリカルレンズ、 ６Ｇ・・・反射グレーティング、 ６Ｚ・・・レンズ、 １８・・・群分散郁償系、 １８Ａ、１８Ｂ・・・グレーティング、２０・・・パラ
メトリック素子。
施例を示すブロック図、第２図は同実施例における修正
光学系を示す略示断面図、第３図及び第４図は本発明の
第２及び第３実施例の唐正光学系を示す略示断面図、第
５図は同第４実施例の修正光学系を示す側面図、第６図
は本発明における雰分散補償系の実施例を示す平面図、
第７図はグレーティングベアにおける光路を示す平面図
、第８図は群分＃！！、補償系の実施例を示す平面図、
第９図は本発明の第５実施例を示す斜視図、第１０図は
同実施例におけるパラメトリック発振光の様子を示す平
面図、第１１図は本発明の第６実施例を示すブロック図
、第１２図は同実施例におけるパラメトリック素子の位
相整合角と発振波長との関係を示す線図、第１３図は結
晶への光入射方法を示す略示断面図、第１４図は第１３
図の場合のパラメトリック発振光の様子を示す平面図で
ある。 ０・・・モード同期レーザ、 ＯＡ・・・Ａ「イオンレーザ、 １・・・入射手段、 ２・・・パラメトリック発振器、 ４・・・ダイクロツクミラー ６・・・修正光学系、 ６Ａ、１６Ｃ・・・無分散レンズ、 ６Ｂ・・・光ファイバー ６Ｄ・・・フレネルレンズ、 ６Ｅ、１６Ｆ・・・テーバファイバー ６Ｈ・・・シリンドリカルレンズ、 ６Ｇ・・・反射グレーティング、 ６Ｚ・・・レンズ、 １８・・・群分散郁償系、 １８Ａ、１８Ｂ・・・グレーティング、２０・・・パラ
メトリック素子。
Claims (4)
- （１）パラメトリック発振器と、このパラメトリック発
振器にパルス光を多方向から同時に入射する入射手段と
、前記パラメトリック発振器からの多波長のパルス光を
同軸に修正する修正光学系と、この修正光学系を経たパ
ルス光の群分散を補償する群分散補償系と、を有してな
るパラメトリックパルスレーザ。 - （２）請求項１において、前記パルス光はモード同期パ
ルスレーザ光であり、前記パラメトリック発振器は、励
起用モード同期パルスレーザの共振器長の整数倍又は整
数分の１の共振器長を有することを特徴とするパラメト
リックパルスレーザ。 - （３）請求項１において、前記パラメトリック発振器の
ための励起光は、Ｑスイッチレーザ光であることを特徴
とするパラメトリックパルスレーザ。 - （４）請求項１において、前記修正光学系がファイバー
増幅器を備えることを特徴とするパラメトリックパルス
レーザ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1247282A JP2505892B2 (ja) | 1989-08-03 | 1989-09-22 | パラメトリツクパルスレ―ザ |
| US07/561,981 US5119385A (en) | 1989-08-03 | 1990-08-01 | Parametric pulse laser |
| EP90308525A EP0411942B1 (en) | 1989-08-03 | 1990-08-02 | Parametric pulsed laser system |
| DE69013265T DE69013265T2 (de) | 1989-08-03 | 1990-08-02 | Gepulstes parametrisches Lasersystem. |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-202220 | 1989-08-03 | ||
| JP20222089 | 1989-08-03 | ||
| JP1247282A JP2505892B2 (ja) | 1989-08-03 | 1989-09-22 | パラメトリツクパルスレ―ザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03155690A true JPH03155690A (ja) | 1991-07-03 |
| JP2505892B2 JP2505892B2 (ja) | 1996-06-12 |
Family
ID=26513245
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1247282A Expired - Fee Related JP2505892B2 (ja) | 1989-08-03 | 1989-09-22 | パラメトリツクパルスレ―ザ |
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| DE (1) | DE69013265T2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009513994A (ja) * | 2003-07-15 | 2009-04-02 | ライカ ミクロジュステムス ツェーエムエス ゲーエムベーハー | 微細構造光学エレメントを有する光源装置及び該光源装置を有する顕微鏡 |
| JP2013518302A (ja) * | 2010-01-22 | 2013-05-20 | ニューポート コーポレーション | 広範に同調可能な光パラメトリック発振器 |
| JP2014096445A (ja) * | 2012-11-08 | 2014-05-22 | Japan Atomic Energy Agency | レーザー装置及びレーザー光増幅方法 |
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| FR2699695B1 (fr) * | 1992-12-22 | 1995-01-20 | Thomson Csf | Source cohérente optique à émission accordable. |
| US5648866A (en) * | 1995-06-12 | 1997-07-15 | Sandia Corporation | Optimized achromatic phase-matching system and method |
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| DE19744302B4 (de) * | 1996-06-04 | 2008-04-17 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Vorrichtung zur Einkopplung der Strahlung von Kurzpulslasern in einem mikroskopischen Strahlengang |
| DE19622359B4 (de) * | 1996-06-04 | 2007-11-22 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Vorrichtung zur Einkopplung der Strahlung von Kurzpulslasern in einem mikroskopischen Strahlengang |
| US6771417B1 (en) * | 1997-08-01 | 2004-08-03 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Applications of adaptive optics in microscopy |
| DE19827139C2 (de) * | 1998-06-18 | 2002-01-31 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Mikroskop mit einem über eine Lichtleitfaser eingekoppelten Kurzpulslaser |
| JP4008609B2 (ja) * | 1999-01-26 | 2007-11-14 | 三菱電機株式会社 | レーザ装置およびレーザ加工装置 |
| US6650682B1 (en) | 1999-04-30 | 2003-11-18 | University Of New Mexico | Bi-directional short pulse ring laser |
| US8339580B2 (en) * | 2004-06-30 | 2012-12-25 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Sensor-guided threat countermeasure system |
| FR2963707B1 (fr) * | 2010-08-03 | 2013-07-12 | Ecole Polytech | Dispositif d'amplification a derive de frequence pour un laser impulsionel |
| FR2965673B1 (fr) * | 2010-09-30 | 2013-08-23 | Ecole Polytech | Dispositif d'amplification a derive de frequence pour un laser impulsionnel |
| WO2015130651A1 (en) | 2014-02-28 | 2015-09-03 | Imra America, Inc. | Multi-wavelength, ultrashort pulse generation and delivery, with applications in microscopy |
Family Cites Families (8)
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|---|---|---|---|---|
| US3720884A (en) * | 1970-03-23 | 1973-03-13 | Massachusetts Inst Technology | Method and apparatus for compression of optical laser pulses |
| US4200846A (en) * | 1977-09-29 | 1980-04-29 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Efficient laser amplifier using sequential pulses of different wavelengths |
| US4250465A (en) * | 1978-08-29 | 1981-02-10 | Grumman Aerospace Corporation | Radiation beam deflection system |
| US4349907A (en) * | 1980-04-23 | 1982-09-14 | The United Stated Of America As Represented By The Department Of Energy | Broadly tunable picosecond IR source |
| US4639923A (en) * | 1984-05-21 | 1987-01-27 | Cornell Research Foundation, Inc. | Optical parametric oscillator using urea crystal |
| US4764930A (en) * | 1988-01-27 | 1988-08-16 | Intelligent Surgical Lasers | Multiwavelength laser source |
| US4914663A (en) * | 1988-04-22 | 1990-04-03 | The Board Of Trustees Of Leland Stanford, Jr. University | Generation of short high peak power pulses from an injection mode-locked Q-switched laser oscillator |
| JPH0233416A (ja) * | 1988-07-22 | 1990-02-02 | Yamaha Motor Co Ltd | Ｖ型多気筒エンジン |
-
1989
- 1989-09-22 JP JP1247282A patent/JP2505892B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-08-01 US US07/561,981 patent/US5119385A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-08-02 EP EP90308525A patent/EP0411942B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-08-02 DE DE69013265T patent/DE69013265T2/de not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2016065871A (ja) * | 2010-01-22 | 2016-04-28 | ニューポート コーポレーション | 広範に同調可能な光パラメトリック発振器 |
| JP2018087990A (ja) * | 2010-01-22 | 2018-06-07 | ニューポート コーポレーション | 広範に同調可能な光パラメトリック発振器 |
| JP2014096445A (ja) * | 2012-11-08 | 2014-05-22 | Japan Atomic Energy Agency | レーザー装置及びレーザー光増幅方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0411942A2 (en) | 1991-02-06 |
| DE69013265D1 (de) | 1994-11-17 |
| US5119385A (en) | 1992-06-02 |
| EP0411942A3 (en) | 1992-01-15 |
| JP2505892B2 (ja) | 1996-06-12 |
| EP0411942B1 (en) | 1994-10-12 |
| DE69013265T2 (de) | 1995-05-24 |
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Legal Events
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