JPH03280485A - マルチモードラマンレーザーシステム - Google Patents
マルチモードラマンレーザーシステムInfo
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- JPH03280485A JPH03280485A JP2081906A JP8190690A JPH03280485A JP H03280485 A JPH03280485 A JP H03280485A JP 2081906 A JP2081906 A JP 2081906A JP 8190690 A JP8190690 A JP 8190690A JP H03280485 A JPH03280485 A JP H03280485A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
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- XUKUURHRXDUEBC-KAYWLYCHSA-N Atorvastatin Chemical compound C=1C=CC=CC=1C1=C(C=2C=CC(F)=CC=2)N(CC[C@@H](O)C[C@@H](O)CC(O)=O)C(C(C)C)=C1C(=O)NC1=CC=CC=C1 XUKUURHRXDUEBC-KAYWLYCHSA-N 0.000 description 1
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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
- H01S3/30—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range using scattering effects, e.g. stimulated Brillouin or Raman effects
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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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明はマルチモードラマンレーザーシステムに係り、
特に分子法レーザーウラン濃縮法に用いられる高出力の
パラ水素ラマンレーザー光（１６μｍ）を発生するのに
適したマルチモードラマンレーザーシステムに関する。
特に分子法レーザーウラン濃縮法に用いられる高出力の
パラ水素ラマンレーザー光（１６μｍ）を発生するのに
適したマルチモードラマンレーザーシステムに関する。
（従来技術）
従来、分子法レーザーウラン濃縮法に用いる高出力のパ
ラ水素ラマンレーザー光（１８μｇ＋）を発生する方法
として、第７図に示すように、安定共振器型発振器から
なる横方向励起大気圧（ＴＥＡ）ＣＯ２レーザー装置１
からのレーサー光を、図示を省略した円偏光化素子によ
り円偏向化し、ＭＯＰＡ（Ｍａｓｔｅｒ ０ｓｃｉｌｌ
ａｔｏｒ Ｐｏｗｅｒ Ａｌｌ１ｐｌｉｆｉｅｒ）と呼
ばれる多段の増幅器２により高出力にまで増幅した励起
用レーザー光３をパラ水素を充填したラマンセル４に注
入してラマン変換することか行われていた。
ラ水素ラマンレーザー光（１８μｇ＋）を発生する方法
として、第７図に示すように、安定共振器型発振器から
なる横方向励起大気圧（ＴＥＡ）ＣＯ２レーザー装置１
からのレーサー光を、図示を省略した円偏光化素子によ
り円偏向化し、ＭＯＰＡ（Ｍａｓｔｅｒ ０ｓｃｉｌｌ
ａｔｏｒ Ｐｏｗｅｒ Ａｌｌ１ｐｌｉｆｉｅｒ）と呼
ばれる多段の増幅器２により高出力にまで増幅した励起
用レーザー光３をパラ水素を充填したラマンセル４に注
入してラマン変換することか行われていた。
（従来技術の問題点）
ところで、上記従来のシステムにおいては、励起用レー
サー光は安定共振器型発振器を用いたＴＥＡ Ｃｏ２レ
ーサー装置１により得ているため、安定共振器型発振器
内のアパーチャーで損失を生じ入力電気エネルギーから
光エネルギーへの変換効率が低くなるという問題があっ
た。
サー光は安定共振器型発振器を用いたＴＥＡ Ｃｏ２レ
ーサー装置１により得ているため、安定共振器型発振器
内のアパーチャーで損失を生じ入力電気エネルギーから
光エネルギーへの変換効率が低くなるという問題があっ
た。
また、ＴＥＡ ＣＯ２レーザー装置１からのレーザー光
をラマン変換に必要な円偏光とするために通過させる円
偏光化素子が低耐強度であるため、ＴＥＡＣＯ２レーザ
ー装置から放射されたレーザー光を低出力レベルで円偏
光化素子を通過させなければならず、したがって円偏光
化したレーザー光をラマンセル４に注入する前に、多段
の増幅器（ＭＯＰＡ） ２を用いて増幅しなければなら
ないという問題があった。特に、ＣＯ２レーザーの発振
線の弱いところ（利得の小さいｌ０Ｒ（３２）のような
波長）を用いる場合には、増幅器２の数を著しく多くし
なければならず、このためシステム構成が複雑となり設
備コストが高いものになってしまうという問題があった
。
をラマン変換に必要な円偏光とするために通過させる円
偏光化素子が低耐強度であるため、ＴＥＡＣＯ２レーザ
ー装置から放射されたレーザー光を低出力レベルで円偏
光化素子を通過させなければならず、したがって円偏光
化したレーザー光をラマンセル４に注入する前に、多段
の増幅器（ＭＯＰＡ） ２を用いて増幅しなければなら
ないという問題があった。特に、ＣＯ２レーザーの発振
線の弱いところ（利得の小さいｌ０Ｒ（３２）のような
波長）を用いる場合には、増幅器２の数を著しく多くし
なければならず、このためシステム構成が複雑となり設
備コストが高いものになってしまうという問題があった
。
（発明が解決しようとする課題）
上記のように従来のラマンレーザーシステムでは、安定
共振器型発振器内のアパーチャーで損失を生じるため入
力電気エネルギーから光エネルギーへの変換効率が低く
、かつ多段の増幅器を必要とするためシステム構成が複
雑になり設備コストが高くなるという問題があった。
共振器型発振器内のアパーチャーで損失を生じるため入
力電気エネルギーから光エネルギーへの変換効率が低く
、かつ多段の増幅器を必要とするためシステム構成が複
雑になり設備コストが高くなるという問題があった。
本発明は、かかる従来の欠点を解消すべくなされたもの
で、ＴＥＡ ＣＯ２レーザー装置として不安定共振器型
発振器を用いるとともにラマンセルとしてマルチモード
用ラマンセルを用いることにより、入力電気エネルギー
から光エネルギーへの変換効率が高く、かつ多段の増幅
器を必要としないラマンレーザーシステムを提供するこ
とを目的とする。
で、ＴＥＡ ＣＯ２レーザー装置として不安定共振器型
発振器を用いるとともにラマンセルとしてマルチモード
用ラマンセルを用いることにより、入力電気エネルギー
から光エネルギーへの変換効率が高く、かつ多段の増幅
器を必要としないラマンレーザーシステムを提供するこ
とを目的とする。
［発明の構成コ
（課題を解決するための手段）
上記の問題点を解決するため本発明は、ＴＥＡＣＯ２レ
ーザー装置からの励起用レーザー光をラマンセル内に注
入してラマン変換を行わせるラマンレーザーシステムに
おいて、前記ＴＥＡ ＣＯ２レーザー装置として不安定
共振器型発振器を用いるとともに前記ラマンセルとして
マルチモード用ラマンセルを用いることを特徴としてい
る。
ーザー装置からの励起用レーザー光をラマンセル内に注
入してラマン変換を行わせるラマンレーザーシステムに
おいて、前記ＴＥＡ ＣＯ２レーザー装置として不安定
共振器型発振器を用いるとともに前記ラマンセルとして
マルチモード用ラマンセルを用いることを特徴としてい
る。
（作 用）
本発明のラマンレーザーシステムにおいては、不安定共
振器型発振器からなるＴＥＡ ＣＯ２レーザー装置は、
例えば円偏光されたレーザービームを注入する等の手段
により高出力の円偏光化されたマルチモードの１Ｏ１６
μ厘の００２ビームを放射する。
振器型発振器からなるＴＥＡ ＣＯ２レーザー装置は、
例えば円偏光されたレーザービームを注入する等の手段
により高出力の円偏光化されたマルチモードの１Ｏ１６
μ厘の００２ビームを放射する。
このマルチモードのＣＯ２ビームの近視野バーン１＜タ
ーンはリング状パターンであるが遠視野バーンパターン
は中心にシャープな高い出力レベルのあるパターンとな
っている。そして、このシャープな高い出力レベルを中
心に持つ円偏光化されたＣＯ２ビームはそのままパラ水
素の充填されたマルチモード用ラマンセル内に入射され
、飽和変換されて１６μ■の散乱光を出力する。
ーンはリング状パターンであるが遠視野バーンパターン
は中心にシャープな高い出力レベルのあるパターンとな
っている。そして、このシャープな高い出力レベルを中
心に持つ円偏光化されたＣＯ２ビームはそのままパラ水
素の充填されたマルチモード用ラマンセル内に入射され
、飽和変換されて１６μ■の散乱光を出力する。
（実施例）
次ぎに本発明の実施例について説明する。
実施例
第１図は、本発明を実施するために用いた装置の一例を
示すもので、高出力ＴＥＡ ＣＯ２レーザー装置１１と
して不安定共振器型発振器か用いられ、微弱円偏光化光
の注入光源としては単一縦モードのＣＷ−ＣＯ２レーザ
ー装置１２が用いられている。
示すもので、高出力ＴＥＡ ＣＯ２レーザー装置１１と
して不安定共振器型発振器か用いられ、微弱円偏光化光
の注入光源としては単一縦モードのＣＷ−ＣＯ２レーザ
ー装置１２が用いられている。
この実施例に用いた不安定共振器型発振器装置からなる
高出力ＴＥＡ ＣＯ２レーザー装置１１は、Ａｕ／Ｓｔ
反射面を有する曲率３０■Ｒの凹面鏡と中心から外周に
向けて反射率が徐々に減少するようにＺｎ５ｅ反射膜を
形成した曲率２４ｍＲの凸面鏡とを、共振器内に対向さ
せて配置するとともに、内部にｃｏ２ ：Ｎ２ ：Ｈｅ
１：１．４ ： ４の組成のガスを充填して構成
されている。このＴＥＡ ＣＯｚレーザー装置１１の充
電電圧２２ｋＶ、繰り返し ｌＨｚの時のパルス当りの
エネルギーは４．８ｊである。
高出力ＴＥＡ ＣＯ２レーザー装置１１は、Ａｕ／Ｓｔ
反射面を有する曲率３０■Ｒの凹面鏡と中心から外周に
向けて反射率が徐々に減少するようにＺｎ５ｅ反射膜を
形成した曲率２４ｍＲの凸面鏡とを、共振器内に対向さ
せて配置するとともに、内部にｃｏ２ ：Ｎ２ ：Ｈｅ
１：１．４ ： ４の組成のガスを充填して構成
されている。このＴＥＡ ＣＯｚレーザー装置１１の充
電電圧２２ｋＶ、繰り返し ｌＨｚの時のパルス当りの
エネルギーは４．８ｊである。
一方、ＣＷ−Ｃｏ ２レーザー装置１２からは微弱強度
のＣＯ２レーサー光が放射され、このレーザー光はλ／
４波長板からなる円偏光化素子１３によって円偏光化さ
れてＴＥＡ ＣＯ２レーザ−１１にＫＣｆｆ板１４から
入射される。
のＣＯ２レーサー光が放射され、このレーザー光はλ／
４波長板からなる円偏光化素子１３によって円偏光化さ
れてＴＥＡ ＣＯ２レーザ−１１にＫＣｆｆ板１４から
入射される。
ＴＥＡ ｃｏ＋＋レーザー装置１１に注入された円偏光
レーサー注入光は、ＴＥＡ ＣＯ２レーザー装置１１の
発振開始時に支配的な役割を担い、注入レーザー光の波
長で偏光面も円偏光成分のものが急速に成長し、波長１
Ｏ９６μ纏の円偏光化高出力レーザービームを出力する
。
レーサー注入光は、ＴＥＡ ＣＯ２レーザー装置１１の
発振開始時に支配的な役割を担い、注入レーザー光の波
長で偏光面も円偏光成分のものが急速に成長し、波長１
Ｏ９６μ纏の円偏光化高出力レーザービームを出力する
。
このインジェクション後の出力レーザービームの波形は
フォトンドラッグ１５により観察される。
フォトンドラッグ１５により観察される。
ＴＥＡ ＣＯ２レーザー装置１１からの円偏光化高出力
レーザービームはマルチモード用ラマンセル１６に注入
される。マルチモード用ラマンセル１６は、ＳＵＳバイ
ブの両端にレーザービーム注入孔１７とレーザービーム
出力孔１８とを別々に設けた一対の凹面鏡を気密に対向
配置するとともにＳＵＳパイプの内部にバラ水素を充填
して構成されている。このマルチモード用ラマンセル１
６のレーザービーム注入孔１７から入射した円偏光化高
出力レーザービームは、これら一対の凹面鏡の鏡面で反
射を繰返しつつその過程でパラ水素のラマン効果により
１６μｌの散乱光を発生し、この散乱光をレーザービー
ム出力孔１８から放射する。
レーザービームはマルチモード用ラマンセル１６に注入
される。マルチモード用ラマンセル１６は、ＳＵＳバイ
ブの両端にレーザービーム注入孔１７とレーザービーム
出力孔１８とを別々に設けた一対の凹面鏡を気密に対向
配置するとともにＳＵＳパイプの内部にバラ水素を充填
して構成されている。このマルチモード用ラマンセル１
６のレーザービーム注入孔１７から入射した円偏光化高
出力レーザービームは、これら一対の凹面鏡の鏡面で反
射を繰返しつつその過程でパラ水素のラマン効果により
１６μｌの散乱光を発生し、この散乱光をレーザービー
ム出力孔１８から放射する。
マルチモード用ラマンセル１６から出力されたレーザー
ビームは励起光と散乱光に分離され、それぞれフォトン
ドラッグとエネルギーメーター５．６により波形とエネ
ルギーが測定される。なお、同図中１９はＫＣＮ板、２
０はＬｉＦ板を、またＭは反射鏡を示している。
ビームは励起光と散乱光に分離され、それぞれフォトン
ドラッグとエネルギーメーター５．６により波形とエネ
ルギーが測定される。なお、同図中１９はＫＣＮ板、２
０はＬｉＦ板を、またＭは反射鏡を示している。
第２図はこの実施例におけるＴＥＡ ＣＯ２レーザー装
置１１からのマルチモードビームの半径方向の強度分布
を示している。同図から明らかなように、このマルチモ
ードビームは中心部分かせり上がっており典型的なマル
チモードビームが生じていることがわかる。第３図はこ
のマルチモードビームの近視野バーンパターン（ａ）と
、遠視野バーンパターンとを示している。
置１１からのマルチモードビームの半径方向の強度分布
を示している。同図から明らかなように、このマルチモ
ードビームは中心部分かせり上がっており典型的なマル
チモードビームが生じていることがわかる。第３図はこ
のマルチモードビームの近視野バーンパターン（ａ）と
、遠視野バーンパターンとを示している。
第４図は飽和ラマン変換した散乱光の波形とエネルギー
（Ｅｓ）と未変換励起光の波形とエネルギ（Ｅ ｐ）と
を示している。同図からこの実施例では明らかに飽和変
換が行われたことが確認される。
（Ｅｓ）と未変換励起光の波形とエネルギ（Ｅ ｐ）と
を示している。同図からこの実施例では明らかに飽和変
換が行われたことが確認される。
なお、第５図は計算から求めた従来のＴＥＭｏｏモード
ビーム（ａ）とマルチモードビーム（ｂ）のラマンセル
内部の反射回数に対する散乱光エネルギーの成長の様子
を示したものであるが、この図から明らかなようにマル
チモードビーム（ｂ）は従来のＴＥＭｏｏモードビーム
（ａ）に比べて遅くはあるが、飽和変換させることがで
きれば発生するエネルギーには同等差がないことかわか
る。
ビーム（ａ）とマルチモードビーム（ｂ）のラマンセル
内部の反射回数に対する散乱光エネルギーの成長の様子
を示したものであるが、この図から明らかなようにマル
チモードビーム（ｂ）は従来のＴＥＭｏｏモードビーム
（ａ）に比べて遅くはあるが、飽和変換させることがで
きれば発生するエネルギーには同等差がないことかわか
る。
［発明の効果］
本発明によれば、励起用ＣＯ２レーザーシステムの必要
台数を著しく減らすことができる。マルチモードラマン
セルを用いて、励起光を飽和変換することかできたので
、散乱光である１６μｍ光の同じエネルギーを得るため
の必要な入力電気エネルギーか少なくなりシステム効率
が向上する。
台数を著しく減らすことができる。マルチモードラマン
セルを用いて、励起光を飽和変換することかできたので
、散乱光である１６μｍ光の同じエネルギーを得るため
の必要な入力電気エネルギーか少なくなりシステム効率
が向上する。
第１図は本発明の一実施例のラマンレーザーシステムの
構成図、第２図はこの実施例におけるＴＥＡ ＣＯ２レ
ーザー装置からのマルチモードビームの半径方向の強度
分布を示す図、第３図はマルチモードビームの近視野バ
ーンパターン（ａ）と遠視野バーンパターン（ｂ）を示
す図、第４図は飽和ラマン変換した散乱光の波形とエネ
ルギー（ＥＳ）と未変換励起光の波形とエネルギー（Ｅ
ｐ）とを示す図、第５図は計算から求めた従来のＴＥ
Ｍｏｏモードビーム（ａ）とマルチモードビーム（ｂ）
のラマンセル内部の反射回数に対する散乱光エネルギー
の成長の様子を示す図、第６図は従来のラマンレーザー
システムの構成図である。 １１・・・・・・・・・高出力ＴＥＡ ｃｏ、、レーザ
ー装置１２・・・・・・・・・ｃｗ−ｃｏ ２レーザー
装置１３・・・・・・・・・円偏光化素子 １４・・・・・−・・・ブリュースター窓１５・・・・
・・・・フォトンドラッグ１６・・・・・・・・・マル
チモード用ラマンセル１７・・・・・・・・・レーザー
ビーム注入孔１８・・・・・・・・・レーザービーム出
力孔１９・・・・・・・・・ＫＣｆｆ板 ２０・・・・・・・・・ＬｉＦ板 Ｍ・・・・・・・・・ 反射鏡
構成図、第２図はこの実施例におけるＴＥＡ ＣＯ２レ
ーザー装置からのマルチモードビームの半径方向の強度
分布を示す図、第３図はマルチモードビームの近視野バ
ーンパターン（ａ）と遠視野バーンパターン（ｂ）を示
す図、第４図は飽和ラマン変換した散乱光の波形とエネ
ルギー（ＥＳ）と未変換励起光の波形とエネルギー（Ｅ
ｐ）とを示す図、第５図は計算から求めた従来のＴＥ
Ｍｏｏモードビーム（ａ）とマルチモードビーム（ｂ）
のラマンセル内部の反射回数に対する散乱光エネルギー
の成長の様子を示す図、第６図は従来のラマンレーザー
システムの構成図である。 １１・・・・・・・・・高出力ＴＥＡ ｃｏ、、レーザ
ー装置１２・・・・・・・・・ｃｗ−ｃｏ ２レーザー
装置１３・・・・・・・・・円偏光化素子 １４・・・・・−・・・ブリュースター窓１５・・・・
・・・・フォトンドラッグ１６・・・・・・・・・マル
チモード用ラマンセル１７・・・・・・・・・レーザー
ビーム注入孔１８・・・・・・・・・レーザービーム出
力孔１９・・・・・・・・・ＫＣｆｆ板 ２０・・・・・・・・・ＬｉＦ板 Ｍ・・・・・・・・・ 反射鏡
Claims (1)
- 横方向励起大気圧ＣＯ＿２レーザー装置からの励起用レ
ーザー光をラマンセル内に注入してラマン変換を行わせ
るラマンレーザーシステムにおいて、前記横方向励起大
気圧ＣＯ＿２レーザー装置として不安定共振器型発振器
を用いるとともに前記ラマンセルとしてマルチモード用
ラマンセルを用いることを特徴とするマルチモードラマ
ンレーザーシステム。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2081906A JP2511721B2 (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | マルチモ―ドラマンレ―ザ―システム |
| US07/676,008 US5193095A (en) | 1990-03-28 | 1991-03-27 | Multimode raman laser system |
| DE4110113A DE4110113A1 (de) | 1990-03-28 | 1991-03-27 | Multimoden-raman-laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2081906A JP2511721B2 (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | マルチモ―ドラマンレ―ザ―システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03280485A true JPH03280485A (ja) | 1991-12-11 |
| JP2511721B2 JP2511721B2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=13759488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2081906A Expired - Lifetime JP2511721B2 (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | マルチモ―ドラマンレ―ザ―システム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5193095A (ja) |
| JP (1) | JP2511721B2 (ja) |
| DE (1) | DE4110113A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4311454C2 (de) * | 1993-04-07 | 1997-03-13 | Zeiss Carl Fa | Raman-Laser und dessen Verwendung |
| US6556339B2 (en) | 2001-03-30 | 2003-04-29 | Coherent Technologies, Inc. | Noncollinearly pumped solid state Raman laser |
| US20040151004A1 (en) * | 2003-01-30 | 2004-08-05 | Shih Jen Hsieh | Rear view mirror of vehicle having arrangeable and attachable light members |
| WO2012145733A1 (en) | 2011-04-22 | 2012-10-26 | Vanderbilt University | Para-hydrogen polarizer |
| CN112864785B (zh) * | 2021-01-26 | 2022-03-29 | 西安电子科技大学 | 一种高功率GHz重复频率的飞秒激光产生系统 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4361770A (en) * | 1980-12-15 | 1982-11-30 | Exxon Research And Engineering Co. | Technique for synchronization of raman scattered radiation |
| US4918704A (en) * | 1989-01-10 | 1990-04-17 | Quantel International, Inc. | Q-switched solid state pulsed laser with injection seeding and a gaussian output coupling mirror |
| DE3919673A1 (de) * | 1989-06-16 | 1991-01-03 | Uranit Gmbh | Verfahren zur konversion von laserstrahlung in einen anderen wellenlaengenbereich durch ramanstreuung und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens |
-
1990
- 1990-03-28 JP JP2081906A patent/JP2511721B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-03-27 DE DE4110113A patent/DE4110113A1/de not_active Ceased
- 1991-03-27 US US07/676,008 patent/US5193095A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4110113A1 (de) | 1991-10-02 |
| US5193095A (en) | 1993-03-09 |
| JP2511721B2 (ja) | 1996-07-03 |
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