JPH0414280A - Raman laser device - Google Patents
Raman laser deviceInfo
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Abstract
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、CO2レーザーを励起光とし同位体分離等に
用いられるラマンレーザー装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a Raman laser device that uses a CO2 laser as excitation light and is used for isotope separation and the like.
(従来の技術)
CO2レーザー励起ラマンレーザーシステムは、誘導ラ
マン散乱を利用して、CO2レーザー光10.6μsを
16Isに波長変換する高出力のレーザーシステムであ
り、その動作については、例えば、“’co2レーザー
励起赤外水素ラマンレーザー′86レーザ一応用技術シ
ンポジウム予稿集″等に詳述されている。(Prior Art) A CO2 laser pumped Raman laser system is a high-power laser system that converts the wavelength of 10.6 μs of CO2 laser light into 16 Is using stimulated Raman scattering. It is described in detail in ``Co2 Laser Excited Infrared Hydrogen Raman Laser '86 Laser Application Technology Symposium Proceedings''.
ラマンレーザーの発振効率は、励起光の出力。The oscillation efficiency of a Raman laser is the output of excitation light.
モード等に依存しており、誘導ラマン散乱による波長変
換を誘起するには、励起光であるCO2レーザーの出力
を誘導ラマン散乱を効率良く誘起するだけのしきい値ま
で上げ、更にモードを単一縦モードで発振させる必要が
ある。このため、励起光であるCO2レーザーは、 そ
の出力をラマンレーザーの発振しきい値まで上げるため
、発振器と多段の増幅器により構成されており、また更
に常時単一縦モードを得るため、発振器には、同調制御
装置が必要となる。In order to induce wavelength conversion by stimulated Raman scattering, the output of the CO2 laser, which is the excitation light, must be increased to a threshold value that efficiently induces stimulated Raman scattering. It is necessary to oscillate in longitudinal mode. For this reason, the CO2 laser, which is the pumping light, is composed of an oscillator and a multistage amplifier in order to raise its output to the oscillation threshold of the Raman laser.Furthermore, in order to always obtain a single longitudinal mode, the oscillator is , a tuning control device is required.
第3図は、従来のCO2励起ラマンレーザーシステムの
構成を示すものである。本図において、1は、TEA
CO□レーザー発振器、2はTEAC○2レーザー増幅
器、3はラマンレーザー装置、4は単一縦モードを得る
ための同調制御装置でここでは注入同期方式の例で記載
しており、41は注大同期用CWC○2レーザー発振器
、42はミラーである。FIG. 3 shows the configuration of a conventional CO2-excited Raman laser system. In this figure, 1 is TEA
CO□ laser oscillator, 2 is a TEAC○2 laser amplifier, 3 is a Raman laser device, 4 is a tuning control device for obtaining a single longitudinal mode, which is described here as an example of injection locking method, and 41 is a large-scale A CWC○2 laser oscillator for synchronization, 42 is a mirror.
本方式の動作は以下のようになる。注入同期用cwco
2レーザー発振器41は、あらかじめ単一縦モードで発
振しており、この光をミラー42でTEA CO2レー
ザー発振器1に注入し、同時にTEAC○2レーザー発
振器1と同調をとる。この結果、TEA CO2レーザ
ー発振器1は、単一縦モードにて発振する。TEA C
O2レーザー発振器1だけで、ラマンレーザー装置3の
発振しきい値までの出力を得ることは、非常に困難であ
るため、多段の増幅器2により出力を増幅し、ラマンレ
ーザー装置3のしきい値を超えるレーザー出力を得る。The operation of this method is as follows. cwco for injection locking
The 2 laser oscillator 41 has previously oscillated in a single longitudinal mode, and this light is injected into the TEA CO2 laser oscillator 1 by a mirror 42, and at the same time it is tuned to the TEAC○2 laser oscillator 1. As a result, the TEA CO2 laser oscillator 1 oscillates in a single longitudinal mode. TEA C
Since it is extremely difficult to obtain an output up to the oscillation threshold of the Raman laser device 3 using only the O2 laser oscillator 1, the output is amplified by a multi-stage amplifier 2 to increase the threshold of the Raman laser device 3. Get more laser power.
しきい値を超えたCO□レーレー光をラマンレーザー装
置3に入射すると CO2レーザー光は、ラマン変換に
より16μsへ波長をシフトし。When the CO□ Rayleigh light exceeding the threshold value is input to the Raman laser device 3, the wavelength of the CO2 laser light is shifted to 16 μs by Raman conversion.
出力される。Output.
(発明が解決しようとする課題)
以上述べた構成の従来のC○2レーザー励起ラマンレー
ザーシステムには、次のような問題がある。(Problems to be Solved by the Invention) The conventional C*2 laser excitation Raman laser system having the above-described configuration has the following problems.
すなわち、ラマンレーザー装置3は、励起光がしきい値
を超えていないときは、もちろんラマン変換しないが、
しきい値を超えた励起光を入射しても励起光すべてがラ
マン変換されて、16μm光となるわけではなく、ある
変換効率のもとに16μs光を出力する。そして、ラマ
ン変換されなかった励起光の10.6tm光は、そのま
まラマンレーザー装置3から出力される。結果として、
この10.6μs光は、ラマンレーザーシステムのロス
となってしまう。That is, the Raman laser device 3 does not perform Raman conversion when the excitation light does not exceed the threshold value, but
Even if excitation light exceeding the threshold value is incident, not all of the excitation light is Raman converted and becomes 16 μm light, but 16 μs light is output based on a certain conversion efficiency. The 10.6 tm excitation light that has not been subjected to Raman conversion is output from the Raman laser device 3 as it is. as a result,
This 10.6 μs light becomes a loss in the Raman laser system.
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもの
で、その目的は、ラマン変換されずにロスとして扱われ
ていたCO2レーザー光を励起光として再利用し、ラマ
ンレーザーシステムの全体効率を高めることを目的とす
る。The present invention was made to solve the above problems, and its purpose is to reuse CO2 laser light, which has not been Raman converted and was treated as a loss, as excitation light, thereby increasing the overall efficiency of the Raman laser system. The purpose is to increase
(課題を解決するための手段)
本発明のラマンレーザー装置は、ラマン変換されずに1
0.6.光としてラマンレーザー装置より出射されるT
EA CO2レーザー光を再び、TEACO2レーザー
増幅器2に入射し、ラマンレーザー装置のしきい値まで
再増幅させて、ラマンレーザー装置の励起光として再利
用することを特徴とする。(Means for Solving the Problems) The Raman laser device of the present invention provides a
0.6. T emitted from a Raman laser device as light
The EA CO2 laser beam is again incident on the TEACO2 laser amplifier 2, amplified again to the threshold of the Raman laser device, and reused as excitation light for the Raman laser device.
(作用)
上記手段により、ラマン変換されずロスとなっていたC
O2レーザー光を再びラマンレーザー装置3の励起光と
して再利用できるため、ラマンレーザーシステムとして
の総合効率を上昇させることができ、更に、励起光のモ
ードも最初の1パルスのみを単一縦モードで発振すれば
、その光を永久に用いることができるため、複雑な同調
制御も行う必要がなくなる。(Operation) By the above means, C that was not converted into Raman and was lost
Since the O2 laser light can be reused as the excitation light of the Raman laser device 3, the overall efficiency of the Raman laser system can be increased.Furthermore, the mode of the excitation light can be changed to a single longitudinal mode for only the first pulse. Once oscillated, the light can be used forever, eliminating the need for complex tuning control.
(実施例)
以下図面を参照しながら、本発明の実施例の構成を説明
する。第1図は、本発明の実施例に係るラマンレーザー
装置の高効率化システムを示すもので、第3図と共通の
構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。(Example) The configuration of an example of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a system for increasing the efficiency of a Raman laser device according to an embodiment of the present invention. Components common to those in FIG. 3 are given the same reference numerals, and their explanations are omitted.
同図において示すように、本実施例の構成においては、
従来のラマンレーザーシステムに、10μm/16ρ分
離器5.光デイレイ6及び励起光再注入用ミラー7を付
加した構成となっている。As shown in the figure, in the configuration of this embodiment,
Conventional Raman laser system with 10 μm/16 ρ separator5. It has a configuration in which an optical delay 6 and an excitation light re-injection mirror 7 are added.
上記構成において、その作用を説明する。The operation of the above configuration will be explained.
TEA CO2レーザー発振器1は、同調制御装置4の
作用により単一縦モードの光パルスを出力し、その光は
、TEA CO2レーザー増幅器2により増幅されて、
ラマン変換が起きるしきい値を超えた光出力となる。こ
の光がラマンレーザー装置3の励起光となって、ラマン
レーザー装置3は、ある変換効率を持って16μs光を
出力する。このとき、ラマンレーザー装置内でラマン変
換されなかった励起光は、そのまま10.6Ia光とし
て出力される。この10.6p光は、システムロスとな
っている。The TEA CO2 laser oscillator 1 outputs a single longitudinal mode optical pulse under the action of the tuning control device 4, and the light is amplified by the TEA CO2 laser amplifier 2.
The light output exceeds the threshold at which Raman conversion occurs. This light becomes excitation light for the Raman laser device 3, and the Raman laser device 3 outputs 16 μs light with a certain conversion efficiency. At this time, the excitation light that has not been Raman converted within the Raman laser device is output as 10.6Ia light as is. This 10.6p light is a system loss.
本実施例のラマンレーザー装置の高効率化システムでは
、10.ca/15陣分離器5により5出力の10.6
t!m光を分離し、この光を光デイレイ6を介してTE
A Go□レーザー増幅器2の繰返し周波数に合わせて
注入し、(例えば、繰返し周波数5 KPPSのとき、
200A1sのデイレイの後増幅器へ注入する)再度こ
の光を増幅する。この結果、10.6μs光はラマン変
換のしきい値を超えて、再度ラマンレーザー装置3の励
起光として注入される。In the Raman laser device high efficiency system of this embodiment, 10. ca/10.6 with 5 outputs by 15 side separator 5
T! m light is separated and this light is transmitted to the TE via optical delay 6.
A Go□Inject according to the repetition frequency of the laser amplifier 2 (for example, when the repetition frequency is 5 KPPS,
After a delay of 200 A1s, the light is injected into the amplifier) and amplified again. As a result, the 10.6 μs light exceeds the Raman conversion threshold and is again injected as excitation light to the Raman laser device 3.
以上述べたように1本発明の構成においては、ラマン変
換されずにロスとなってラマンレーザー装置を透過して
いた10.6μs光を再度励起光とすることができるた
め、TEA CO2レーザー発振器は、最初の1パルス
のみを出力すればよいので発振器のために必要としてい
たエネルギーが不要となり、エネルギー効率が非常によ
くなる。また発振器の同調も最初の1パルスのみで行え
ばよいため、同調制御も簡易な方法で行うことができる
。As described above, in the configuration of the present invention, the 10.6 μs light that was transmitted through the Raman laser device as a loss without being subjected to Raman conversion can be used as excitation light again, so the TEA CO2 laser oscillator Since only the first pulse needs to be output, the energy required for the oscillator is no longer required, resulting in very high energy efficiency. Further, since the oscillator needs to be tuned only with the first pulse, tuning control can be performed in a simple manner.
尚、本実施例では、増幅器は同一系列の増幅器に再注入
しているが、繰返し周波数が低い場合には第2図に示す
ように、他系列の増幅器8へ注入する方法もある。この
場合、発振器1は、連続運転する必要がある。In this embodiment, the amplifier is re-injected into the amplifier of the same series, but if the repetition frequency is low, there is also a method of injecting into the amplifier 8 of another series, as shown in FIG. In this case, the oscillator 1 needs to be operated continuously.
以上述べたように、本発明によれば、ロスとなっていた
10.6癖光を再度増幅してラマンレーザー装置の励起
光として用いるため、発振器は最初の1パルスのみを出
力すればよいので、システムとしての効率が上昇する。As described above, according to the present invention, the lost 10.6 habit light is amplified again and used as excitation light for the Raman laser device, so the oscillator only needs to output the first pulse. , the efficiency of the system increases.
また更に1発振器の同調も最初の1パルスのみで行えば
、よいため、同調制御の簡易化が可能となる。Furthermore, since it is sufficient to tune one oscillator using only the first pulse, tuning control can be simplified.
第1図は本発明の一実施例のラマンレーザー装置の構成
図、第2図は本発明の他の実施例のラマンレーザー装置
の構成図、第3図は従来のラマンレーザー装置の構成図
である。
1・・・TEA CO□レーザー発振器2.8・TEA
CO2L/−ザー増幅器3・・・ラマンレーザー装置
4・・・同調制御装置41・・・注入同期用cw c
o、レーザー発振器42・・・ミラー 5・・
・10μ5716μs分離器6・・・光デイレイ 7・
・・励起光再注入用ミラー8・・・増幅器
代理人 弁理士 則 近 憲 佑FIG. 1 is a block diagram of a Raman laser device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a Raman laser device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram of a conventional Raman laser device. be. 1...TEA CO□Laser oscillator 2.8・TEA
CO2L/- laser amplifier 3... Raman laser device 4... Tuning control device 41... Injection locking cw c
o, laser oscillator 42...mirror 5...
・10μ5716μs Separator 6...Optical delay 7・
...Excitation light re-injection mirror 8...Amplifier agent Patent attorney Noriyuki Chika
Claims (1)
おいて、ラマン変換されずにラマンレーザー装置より出
力されるCO_2レーザー光を再度ラマンレーザーの励
起光として用いることを特徴とするラマンレーザー装置
。A Raman laser device that uses a CO_2 laser as excitation light, characterized in that the CO_2 laser light output from the Raman laser device without being subjected to Raman conversion is used again as the excitation light of the Raman laser.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11678490A JPH0414280A (en) | 1990-05-08 | 1990-05-08 | Raman laser device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11678490A JPH0414280A (en) | 1990-05-08 | 1990-05-08 | Raman laser device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0414280A true JPH0414280A (en) | 1992-01-20 |
Family
ID=14695624
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11678490A Pending JPH0414280A (en) | 1990-05-08 | 1990-05-08 | Raman laser device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0414280A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0548217A (en) * | 1991-08-15 | 1993-02-26 | Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp | Raman laser device utilizing unconverted pumping laser beam |
JP2017005083A (en) * | 2015-06-09 | 2017-01-05 | 三菱重工業株式会社 | Laser amplification system |
-
1990
- 1990-05-08 JP JP11678490A patent/JPH0414280A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0548217A (en) * | 1991-08-15 | 1993-02-26 | Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp | Raman laser device utilizing unconverted pumping laser beam |
JP2017005083A (en) * | 2015-06-09 | 2017-01-05 | 三菱重工業株式会社 | Laser amplification system |
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