JPH05145149A - Pulse laser device - Google Patents
Pulse laser deviceInfo
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- JPH05145149A JPH05145149A JP3305874A JP30587491A JPH05145149A JP H05145149 A JPH05145149 A JP H05145149A JP 3305874 A JP3305874 A JP 3305874A JP 30587491 A JP30587491 A JP 30587491A JP H05145149 A JPH05145149 A JP H05145149A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、大出力パルスレーザ
装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high power pulse laser device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１３は、例えば三菱電機技報、Ｖｏ
ｌ．６３、ＮＯ．４、１９８９、ｐ１６に示された高出
力銅蒸気レーザ装置の基本構成図（光パルスストレッチ
セルは除く）であり、従来の大出力パルスレーザ装置の
代表例である。図において、１は発振用レーザ媒質、２
−１は全反射鏡、３−１は部分反射鏡、９−１，９−
２，９−３は増幅用レーザ媒質である。2. Description of the Related Art FIG. 13 shows, for example, Mitsubishi Electric Technical Report, Vo.
l. 63, NO. 4 is a basic configuration diagram (excluding an optical pulse stretch cell) of the high-power copper vapor laser device shown in p. 4, 1989, p16, which is a typical example of a conventional high-power pulse laser device. In the figure, 1 is a laser medium for oscillation, and 2
-1 is a total reflection mirror, 3-1 is a partial reflection mirror, 9-1, 9-
Reference numerals 2 and 9-3 are amplification laser media.
【０００３】次に動作について説明する。発振用レーザ
媒質１は、パルス放電によってパルス励起され光を発生
する。その光のうち、全反射鏡２−１と部分反射鏡３−
１の光軸の方向に向う特定の波長の光のみが、両反射鏡
間を往復する。この光が、レーザ媒質１を通過する際に
同じ波長で同じ方向に光が誘導放出され、いわゆるレー
ザ発振が起こり、部分反射鏡３−１からレーザ光が放出
される。このレーザ光は、一般に指向性を良くするた
め、ビーム径が小さく、出力も小さい。そこでこれをパ
ルス放電によって励起された増幅用レーザ媒質９−１、
９−２、９−３を通し、多段に増幅し、大出力化する。Next, the operation will be described. The oscillation laser medium 1 is pulse-excited by pulse discharge to generate light. Of the light, a total reflection mirror 2-1 and a partial reflection mirror 3-
Only light of a specific wavelength that goes in the direction of the one optical axis travels back and forth between both reflecting mirrors. When this light passes through the laser medium 1, the light is stimulated and emitted at the same wavelength in the same direction, so-called laser oscillation occurs, and laser light is emitted from the partial reflection mirror 3-1. This laser beam generally has a good directivity, and therefore has a small beam diameter and a small output. Therefore, the laser medium for amplification 9-1, which is excited by pulse discharge,
Through 9-2 and 9-3, multi-stage amplification is performed to increase the output.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来のパルスレーザ装
置は、以上のように構成されているので、大尖頭出力パ
ルスレーザを得るためには、増幅器を多段にする必要が
あり、装置が極めて大きく高価であるという問題点があ
った。Since the conventional pulse laser device is constructed as described above, in order to obtain a large peak output pulse laser, it is necessary to provide a multistage amplifier, and the device is extremely difficult. There was a problem that it was large and expensive.
【０００５】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、大尖頭出力パルスレーザを小
型の装置で得ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to obtain a large peak output pulse laser with a small device.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明にかかるパルス
レーザ装置は、部分反射鏡と光スイッチと全反射鏡を備
えた光共振器を用い、発振器から部分反射鏡を通過して
入射したレーザ光をここに貯え、光スイッチを駆動した
時のみ、パルス的にレーザを共振器の外へ取り出すよう
にしたものである。更に、この装置を効率良く動作させ
るために、部分反射鏡の反射率を、反射光強度と光共振
器から放出される光強度とが逆位相で等しくなるように
構成し、かつ光共振器内において、部分反射鏡で折返す
光と、共振器内に入射する光とが同位相となるように光
共振器長を設定したものである。A pulse laser device according to the present invention uses an optical resonator provided with a partial reflection mirror, an optical switch and a total reflection mirror, and a laser beam incident from an oscillator through the partial reflection mirror. Is stored here, and the laser is taken out of the resonator in a pulsed manner only when the optical switch is driven. Furthermore, in order to operate this device efficiently, the reflectance of the partial reflecting mirror is configured so that the reflected light intensity and the light intensity emitted from the optical resonator are equal in opposite phase, and In the above, the optical resonator length is set so that the light reflected by the partial reflecting mirror and the light entering the resonator have the same phase.
【０００７】この発明に係るパルスレーザ装置の他の例
は、部分反射鏡と光スイッチと全反射鏡を備えた光リン
グを用い、発振器から部分反射鏡を通過して入射したレ
ーザ光をここに貯え、光スイッチを駆動したときのみ、
パルス的にレーザを共振器の外へ取り出すようにしたも
のである。更にこのパルスレーザ装置を効率良く動作さ
せるために、部分反射鏡の反射率を、反射光強度を光リ
ングの透過強度とが逆位相で等しくなるように構成し、
かつ光リング内を巡廻する光と、光リングに入射する光
とが同位相となるように光リングの周長を設定したもの
である。Another example of the pulse laser device according to the present invention uses an optical ring equipped with a partial reflection mirror, an optical switch, and a total reflection mirror, and here the laser light incident from the oscillator through the partial reflection mirror is used. Only when storing and driving the optical switch,
The laser is taken out of the resonator in a pulsed manner. Furthermore, in order to operate this pulse laser device efficiently, the reflectance of the partial reflecting mirror is configured so that the reflected light intensity is equal to the transmission intensity of the optical ring in the opposite phase,
The circumference of the optical ring is set so that the light circulating in the optical ring and the light incident on the optical ring have the same phase.
【０００８】[0008]
【作用】この発明におけるパルスレーザ装置の光共振器
は、部分反射鏡を通過して入射したレーザ光が、全反射
鏡との間を往復し、共振状態を形成するので、極めて高
い光強度の状態となる。そこで、光スイッチをパルス的
に駆動すると、その間だけ、光が偏向され、極めて尖頭
値の高いレーザ光がパルス的に出力される。In the optical resonator of the pulse laser device according to the present invention, the laser light that has entered through the partial reflection mirror reciprocates between the total reflection mirror and forms a resonance state, so that an extremely high light intensity is obtained. It becomes a state. Therefore, when the optical switch is driven in a pulsed manner, the light is deflected only during that period, and the laser light having an extremely high peak value is output in a pulsed manner.
【０００９】この発明におけるパルスレーザ装置の光リ
ングも同様に、部分反射鏡を通過して入射したレーザ光
が、光リング内を循廻しながら同位相で貯えられるの
で、極めて高い光強度の状態となる。そこで、光スイッ
チをパルス的に駆動すると、その間だけ、光が偏向さ
れ、極めて尖頭値の高いレーザ光がパルス的に出力され
る。Similarly, in the optical ring of the pulse laser device according to the present invention, since the laser light that has entered through the partial reflecting mirror is stored in the same phase while circulating in the optical ring, it is possible to obtain an extremely high light intensity state. Become. Therefore, when the optical switch is driven in a pulsed manner, the light is deflected only during that period, and the laser light having an extremely high peak value is output in a pulsed manner.
【００１０】[0010]
【実施例】実施例 １ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。図１
において、１，２−１，３−１はそれぞれ発振器を構成
する例えば銅蒸気を主成分とするようなレーザ媒質、全
反射鏡、部分反射鏡であり、３−２，２−２はそれぞれ
光共振器を構成する部分反射鏡、全反射鏡であり、４は
光スイッチを構成する超音波光偏向素子、５−１，５−
２はレーザ光を超音波光偏向素子４の中心に集光する凸
レンズ、５−３は超音波光偏向素子４から放出されたパ
ルスレーザを平行光に戻す凸レンズである。次に動作に
ついて説明する。発振器からのレーザ光は部分反射鏡３
−２の面で一部が反射して発振器側へ戻り、残りが光共
振器内に入り、休止中の超音波光偏向素子４を通過しな
がら全反射鏡２−２で戻され部分反射鏡３−２との間を
往復する。このとき、光共振器内から１部の光が発振器
側へ戻るが、部分反射鏡３−２の面で直接反射した光
と、強度が等しく、逆位相となるように、部分反射鏡３
−２の反射率を設定することにより、反射はなくなり、
発振器のレーザは全て光共振器に注入される。光共振器
内では、全反射鏡で反射されて再び部分反射鏡で折り返
す光と、入射光とが同位相となるように共振器長を設定
することにより、光共振器内の光強度は極めて高くな
る。そこで、超音波光偏向素子４の光スイッチに駆動電
圧を所定の時間加えることにより、その間だけ光スイッ
チを通過するレーザ光の方向を側方へ偏向し、光共振器
の外部に、尖頭値の高いレーザをパルス的に出力する。
なお、この実施例の発振器は、レーザ媒質として銅蒸気
を用いたパルスレーザであるが、アルゴンレーザや、色
素レーザ、炭酸ガスレーザのような連続波（ＣＷ）レー
ザを用いてもよい。この場合、長時間光共振器にレーザ
を貯えられるのでより尖頭値の高いパルスレーザが得ら
れる。Embodiment 1 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Figure 1
In the above, reference numerals 1, 2-1, and 3-1 denote a laser medium, a total reflection mirror, and a partial reflection mirror, for example, which mainly include copper vapor, which constitute an oscillator. Partial reflection mirrors and total reflection mirrors constituting the resonator, and 4 are ultrasonic light deflecting elements constituting optical switches, 5-1 and 5-
Reference numeral 2 is a convex lens that focuses the laser light on the center of the ultrasonic light deflecting element 4, and 5-3 is a convex lens that returns the pulse laser emitted from the ultrasonic light deflecting element 4 to parallel light. Next, the operation will be described. The laser light from the oscillator is partially reflected by the mirror 3.
-2, a part is reflected and returns to the oscillator side, the rest enters the optical resonator, and is returned by the total reflection mirror 2-2 while passing through the ultrasonic wave deflecting element 4 which is at rest. Return to and from 3-2. At this time, although a part of the light returns from the inside of the optical resonator to the oscillator side, the partial reflection mirror 3 has the same intensity as the light directly reflected by the surface of the partial reflection mirror 3-2 and has the opposite phase.
-By setting the reflectance of -2, there is no reflection,
All of the oscillator lasers are injected into the optical cavity. In the optical resonator, the light intensity inside the optical resonator is extremely high by setting the resonator length so that the incident light and the light reflected by the total reflection mirror and returned by the partial reflection mirror have the same phase. Get higher Therefore, by applying a driving voltage to the optical switch of the ultrasonic optical deflection element 4 for a predetermined time, the direction of the laser beam passing through the optical switch is deflected laterally only during that time, and the peak value is generated outside the optical resonator. Pulsed output of high laser.
Although the oscillator of this embodiment is a pulse laser using copper vapor as a laser medium, a continuous wave (CW) laser such as an argon laser, a dye laser, or a carbon dioxide gas laser may be used. In this case, since the laser can be stored in the optical resonator for a long time, a pulse laser having a higher peak value can be obtained.
【００１１】実施例 ２ この発明の別の実施例を図２について説明する。図２に
おいて、１，２−１，３−１はそれぞれ発振器を構成す
る例えば銅蒸気を主成分とするようなレーザ媒質、全反
射鏡、部分反射鏡であり、３−２，２−２，２−３，２
−４はそれぞれ光リングを構成する部分反射鏡と全反射
鏡であり、４は光スイッチを構成する超音波光偏向素
子、５−１，５−２はレーザ光を超音波光偏向素子４の
中心に集光する凸レンズ、５−３は超音波光偏向素子４
から放出されたパルスレーザを平行光に戻す凸レンズで
あり、１０はビームダンパーである。次に動作について
説明する。発振器（２−１，１，３−１）からのレーザ
光は部分反射鏡３−２の面で一部が反射してビームダン
パー１０へ向い、残りが光リング（３−２，２−２，２
−３，２−４）内に入り、休止中の超音波光偏向素子４
を通過しながら光リング内を巡廻する。このとき、光リ
ング（３−２，２−２，２−３，２−４）内から１部の
光が部分反射鏡３−２を透過し、ビームダンパー１０に
向うが、部分反射鏡３−２の面で直接反射した光と、強
度が等しく、逆位相となるように、部分反射鏡３−２の
反射率を設定することにより、反射はなくなり、発振器
（２−１，１，３−１）のレーザは全て光リング（３−
２，２−２，２−３，２−４）内に注入される。光リン
グ（３−２，２−２，２−３，２−４）内では、部分反
射鏡３−２で折り返す光と、入射光とが同位相となるよ
うに光リングの周長を設定することにより、光リング内
の光強度は極めて高くなる。そこで、超音波光偏向素子
４に駆動電圧を加えることにより、その間だけこれを通
過するレーザ光の方向を側方へ偏向し、光リングの外部
に、尖頭値の高いレーザをパルス的に出力する。なお、
この実施例の発振器（２−１，１，３−１）は、レーザ
媒質として銅蒸気を用いたパルスレーザであるが、アル
ゴンガスや、色素、炭酸ガスを用いた連続波（ＣＷ）レ
ーザを用いてもよい。この場合、長時間光リング（３−
２，２−２，２−３，２−４）にレーザを貯えられるの
でより尖頭値の高いパルスレーザが得られる。Embodiment 2 Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 2, reference numerals 1, 2-1, and 3-1 denote a laser medium having copper vapor as a main component, a total reflection mirror, and a partial reflection mirror, respectively, which form an oscillator. 2-3, 2
Reference numeral -4 is a partial reflection mirror and a total reflection mirror which respectively form an optical ring, 4 is an ultrasonic light deflection element which constitutes an optical switch, and 5-1 and 5-2 are laser light of the ultrasonic light deflection element 4. A convex lens 5-3 for concentrating light at the center is an ultrasonic light deflection element 4
Reference numeral 10 denotes a convex lens for returning the pulsed laser emitted from the device to parallel light, and 10 denotes a beam damper. Next, the operation will be described. A part of the laser light from the oscillator (2-1, 1, 3-1) is reflected by the surface of the partial reflection mirror 3-2 toward the beam damper 10, and the rest is the optical ring (3-2, 2-2). , 2
-3, 2-4), and the ultrasonic light deflection element 4 is at rest
It goes around in the light ring while passing through. At this time, a part of the light from the inside of the optical ring (3-2, 2-2, 2-3, 2-4) passes through the partial reflection mirror 3-2 and goes toward the beam damper 10, but the partial reflection mirror 3 By setting the reflectance of the partial reflecting mirror 3-2 so that the light directly reflected by the surface of -2 has the same intensity and the opposite phase, no reflection occurs, and the oscillator (2-1, 1, 3 -1) lasers are all optical rings (3-
2, 2-2, 2-3, 2-4). In the optical ring (3-2, 2-2, 2-3, 2-4), the circumference of the optical ring is set so that the light reflected by the partial reflecting mirror 3-2 and the incident light have the same phase. By doing so, the light intensity in the light ring becomes extremely high. Therefore, by applying a drive voltage to the ultrasonic light deflecting element 4, the direction of the laser light passing therethrough is deflected to the side, and the laser having a high peak value is output to the outside of the optical ring in a pulsed manner. To do. In addition,
The oscillator (2-1, 1, 3-1) of this embodiment is a pulse laser using copper vapor as a laser medium, but a continuous wave (CW) laser using argon gas, dye, carbon dioxide gas is used. You may use. In this case, the long-time optical ring (3-
Since the laser can be stored in 2, 2-2, 2-3, 2-4), a pulse laser having a higher peak value can be obtained.
【００１２】実施例 ３ 実施例１，２では、光スイッチとして超音波光偏向素子
４を設けたものを示したが、光スイッチとして、ポッケ
ルスセルと偏光素子との組み合わせを用いてもよい。図
３に、その実施例を示す。図３において、６−１は発振
器内に設けた偏光素子である。これにより発振するレー
ザは、その光の電界の向きが、例えば水平方向（Ｐ偏
光）に制限されてはいるが、図１の実施例と同様に、部
分反射鏡３−２と全反射鏡２−２で構成される光共振器
内で往復を繰返し、光強度が高くなる。一方、光共振器
内には、ポッケルスセル７と偏光素子６−２が設けられ
ており、ポッケルスセルに電圧を印加した時だけ、レー
ザ光の電界の向きは、９０度回転し、垂直方向（Ｓ偏
光）に偏光され、偏光素子６−２により、点線の方向に
偏向されて、外部へ取り出される。このようにして、パ
ルス的に、電圧をポッケルスセル７に与えることによ
り、尖頭値の高いレーザをパルス的に出力することがで
きる。なお、上記実施例では偏光素子６−１をレーザ発
振器内に設けたが、これを、部分反射鏡３−１と３−２
の間に設けてもよく、あるいは部分反射鏡３−２とポッ
ケルスセル７の間に設けてもよい。Third Embodiment In the first and second embodiments, the ultrasonic light deflection element 4 is provided as an optical switch, but a combination of a Pockels cell and a polarizing element may be used as the optical switch. FIG. 3 shows an example thereof. In FIG. 3, 6-1 is a polarizing element provided in the oscillator. In the laser oscillated by this, although the direction of the electric field of the light is limited to the horizontal direction (P-polarized light), for example, the partial reflection mirror 3-2 and the total reflection mirror 2 are the same as in the embodiment of FIG. The optical intensity is increased by repeating the round trip in the optical resonator constituted by -2. On the other hand, a Pockels cell 7 and a polarizing element 6-2 are provided in the optical resonator, and only when a voltage is applied to the Pockels cell, the direction of the electric field of the laser light rotates 90 degrees and the vertical direction ( S polarized light), is polarized in the direction of the dotted line by the polarization element 6-2, and is extracted to the outside. In this way, by applying a voltage to the Pockels cell 7 in a pulsed manner, a laser having a high peak value can be output in a pulsed manner. Although the polarizing element 6-1 is provided in the laser oscillator in the above-mentioned embodiment, it is used as the partial reflecting mirrors 3-1 and 3-2.
It may be provided between the partial reflection mirror 3-2 and the Pockels cell 7.
【００１３】実施例 ４ 同様に、光リングにおいても光スイッチとして、ポッケ
ルスセルと偏光素子との組み合わせを用いてもよい。そ
の実施例を図４に示す。図において、６−１は発振器内
に設けた偏光素子である。これにより発振するレーザ
は、その光の電界の向きが、例えば水平方向（Ｐ偏光）
に制限されてはいるが、図２の実施例と同様に、部分反
射鏡３−２と全反射鏡２−２，２−３，２−４で構成さ
れる光リング内を何回も巡廻し、光強度が高くなる。光
リング内には、ポッケルスセル７と偏光素子６−２が設
けられており、ポッケルスセルに電圧を印加した時だ
け、レーザ光の電界の向きは、９０度回転し、垂直方向
（Ｓ偏光）に偏光され、偏光素子６−２により、点線の
方向に偏向されて、外部へ取り出される。このようにし
て、パルス的に電圧をポッケルスセルに与えることによ
り、尖頭値の高いレーザをパルス的に出力することがで
きる。なお、上記実施例では偏光素子６−１をレーザ発
振器内に設けたが、これを、部分反射鏡３−１と３−２
の間に設けてもよく、あるいは部分反射鏡３−２とポッ
ケルスセル７の間に設けてもよい。Fourth Embodiment Similarly to the optical ring, a combination of a Pockels cell and a polarizing element may be used as an optical switch in the optical ring. An example thereof is shown in FIG. In the figure, reference numeral 6-1 is a polarizing element provided in the oscillator. The laser oscillating by this causes the direction of the electric field of the light is
However, similar to the embodiment of FIG. 2, the optical ring composed of the partial reflection mirror 3-2 and the total reflection mirrors 2-2, 2-3, 2-4 can be circulated many times. Turn to increase the light intensity. A Pockels cell 7 and a polarization element 6-2 are provided in the optical ring, and the direction of the electric field of the laser light rotates 90 degrees only when a voltage is applied to the Pockels cell, and the vertical direction (S polarization) Is polarized in the direction of the dotted line by the polarization element 6-2, and is extracted to the outside. In this way, by applying a voltage to the Pockels cell in a pulsed manner, it is possible to output a pulsed laser with a high peak value. Although the polarizing element 6-1 is provided in the laser oscillator in the above-mentioned embodiment, it is used as the partial reflecting mirrors 3-1 and 3-2.
It may be provided between the partial reflection mirror 3-2 and the Pockels cell 7.
【００１４】実施例 ５ 図５にこの発明の他の実施例を示す。これは、図１に示
した実施例１において、レーザ発振器内に、例えば超音
波光偏向素子で構成されたモードロック変調素子８を設
けたものであり、かつ光共振器長と発振器長を等しくし
たものである。発振器内でレーザが往復する時間を超音
波の１／２周期の整数倍に設定することにより、比較的
尖頭値の高い変調レーザを発振することができる。この
変調レーザは、図１に示された実施例１と同様に、光共
振器内で更に光強度が高められ、光共振器内の光スイッ
チ４に駆動電圧を加えた時、点線の方向へ偏向され、極
めて高い尖頭値を有するパルスレーザとして出力され
る。なお、この実施例では、モードロック変調素子８と
して、超音波光偏向素子で構成したが、他の変調素子を
用いてもよい。Embodiment 5 FIG. 5 shows another embodiment of the present invention. In this example, a mode-locking modulation element 8 composed of, for example, an ultrasonic light deflection element is provided in the laser oscillator in the first embodiment shown in FIG. 1, and the optical resonator length is equal to the oscillator length. It was done. By setting the time for the laser to reciprocate in the oscillator to be an integral multiple of 1/2 cycle of the ultrasonic wave, a modulated laser having a relatively high peak value can be oscillated. Similar to the first embodiment shown in FIG. 1, this modulated laser further increases the light intensity in the optical resonator, and when a drive voltage is applied to the optical switch 4 in the optical resonator, the modulated laser moves in the direction of the dotted line. It is deflected and output as a pulsed laser with an extremely high peak value. In this embodiment, the mode-locking modulation element 8 is composed of the ultrasonic light deflecting element, but other modulation elements may be used.
【００１５】実施例 ６ 図６にこの発明の他の実施例を示す、これは、図２に示
した実施例２において、レーザ発振器内に、例えば超音
波光偏向素子で構成されたモードロック変調素子８を設
け、かつ、光リング周長を発振器長と等しく設定したも
のである。動作は実施例５と同様であるので説明は省略
する。Embodiment 6 FIG. 6 shows another embodiment of the present invention, which is the mode-locked modulation constructed by, for example, an ultrasonic optical deflector in the laser oscillator in the embodiment 2 shown in FIG. The element 8 is provided and the optical ring circumference is set equal to the oscillator length. Since the operation is the same as that of the fifth embodiment, its explanation is omitted.
【００１６】実施例 ７ 図７にこの発明の他の実施例を示す。これは図５に示し
た実施例５における超音波光偏向素子４で構成された光
スイッチをポッケルスセル７と偏光素子６−１，６−２
とで構成された光スイッチに置き換えたものである。こ
の光スイッチの構成については図３に示す実施例３の記
述の通りであり、このパルスレーザ装置の動作について
は図５に示す実施例５と同じである。Embodiment 7 FIG. 7 shows another embodiment of the present invention. This is an optical switch composed of the ultrasonic light deflecting element 4 in the fifth embodiment shown in FIG. 5 and is composed of a Pockels cell 7 and polarizing elements 6-1 and 6-2.
It is replaced with an optical switch composed of and. The configuration of this optical switch is as described in the third embodiment shown in FIG. 3, and the operation of this pulse laser device is the same as that of the fifth embodiment shown in FIG.
【００１７】実施例 ８ 図８にこの発明の他の実施例を示す。これは図６に示し
た実施例６における超音波光偏向素子４で構成された光
スイッチをポッケルスセル７と偏光素子６−１，６−２
とで構成された光スイッチに置き換えたものである。こ
の光スイッチの構成については図４に示す実施例４の記
述の通りであり、このパルスレーザ装置の動作について
は図６に示す実施例６と同じである。Embodiment 8 FIG. 8 shows another embodiment of the present invention. This is an optical switch composed of the ultrasonic light deflecting element 4 in the sixth embodiment shown in FIG. 6 and is composed of a Pockels cell 7 and polarizing elements 6-1 and 6-2.
It is replaced with an optical switch composed of and. The configuration of this optical switch is as described in the fourth embodiment shown in FIG. 4, and the operation of this pulse laser device is the same as that of the sixth embodiment shown in FIG.
【００１８】実施例 ９ 図９にこの発明の他の実施例を示す。これは、図１に示
した実施例１において、レーザ発振器と光共振器との間
に増幅器９を設けたものである。これにより、光共振器
へ入射されるレーザ出力は増大するので、より尖頭値の
高いパルスレーザを光共振器からとり出すことができ
る。なお、本実施例では、増幅器９は１台であるが、こ
れを２台以上設置して、多段増幅器とすれば、更に高い
尖頭値を有するパルスレーザ装置になることは言うまで
もない。また、発振器内に変調素子を設け、かつ光共振
器長を発振器長と等しくすることにより、より尖頭値の
高い、変調パルスレーザが得られることは言うまでもな
い。一般に高い尖頭値を得るには、レーザ媒質が銅蒸気
やエキシマガスの場合のように発振器および増幅器はパ
ルス励起するのが良いが、発振器を連続波（ＣＷ）励起
し、増幅器をパルス励起し、かつ光共振器内を光が１往
復する時間と、パルス周期を等しくすれば、パルスレー
ザを光共振器内で同相に重ね合さることができ、より尖
頭値の高いパルスレーザが得られる。レーザ媒質とし
て、炭酸ガスや色素を主成分とすれば発振器を連続波
（ＣＷ）発振させ、増幅器をパルス増幅することが出来
ることは言うまでもない。また、発振器のレーザ媒質の
主成分を色素としてＣＷ発振させ、増幅器のレーザ媒質
の主成分を銅蒸気としてパルス増幅するように、発振器
と増幅器とでレーザ媒質を変えて動作しても、同様の効
果が得られる。Embodiment 9 FIG. 9 shows another embodiment of the present invention. This is an example in which an amplifier 9 is provided between the laser oscillator and the optical resonator in the first embodiment shown in FIG. As a result, the laser output incident on the optical resonator is increased, so that a pulse laser having a higher peak value can be taken out from the optical resonator. In the present embodiment, the number of amplifiers 9 is one, but it is needless to say that if two or more amplifiers 9 are installed to form a multistage amplifier, a pulse laser device having a higher peak value can be obtained. Further, it goes without saying that a modulated pulse laser having a higher peak value can be obtained by providing a modulator in the oscillator and making the optical resonator length equal to the oscillator length. Generally, in order to obtain a high peak value, it is good to pulse-pump the oscillator and the amplifier as in the case where the laser medium is copper vapor or excimer gas, but the oscillator is continuous wave (CW) -pumped and the amplifier is pulse-pumped. If the pulse period is equal to the time for one round trip of light in the optical resonator, the pulse lasers can be superposed in phase in the optical resonator, and a pulse laser with a higher peak value can be obtained. .. It goes without saying that if the main component of the laser medium is carbon dioxide gas or a dye, the oscillator can oscillate in a continuous wave (CW) and the amplifier can be pulse-amplified. Even if the laser medium is changed between the oscillator and the amplifier so that CW oscillation is performed with the main component of the laser medium of the oscillator as the dye and pulse amplification is performed with the main component of the laser medium of the amplifier as copper vapor, the same result is obtained. The effect is obtained.
【００１９】実施例 １０ 図１０にこの発明の他の実施例を示す。これは、図２に
示した実施例２において、レーザ発振器と光リングとの
間に増幅器９を設けたものである。これにより光リング
へ入射されるレーザ出力は増大するので、より尖頭値の
高いパルスレーザを光リングからとり出すことができ
る。なお、本実施例では、増幅器９は１台であるが、こ
れを２台以上設置して、多段増幅器とすれば、更に高い
尖頭値を有するパルスレーザ装置になることは言うまで
もない。また、発振器内に変調素子を設け、かつ光リン
グの周長を発振器長と等しくすることにより、より尖頭
値の高い変調パルスレーザが得られることは言うまでも
ない。一般に高い尖頭値を得るには、レーザ媒質に銅蒸
気やエキシマガスを用いて発振器および増幅器をパルス
励起するのが良い。しかし、発振器を連続波励起し、増
幅器をパルス励起し、かつ光リング内を光が１周する時
間と、パルス周期を等しくすれば、パルスレーザを光リ
ング内で同位相に重ね合わせることができ、より尖頭値
の高いパルスレーザが得られる。特に、発振器のレーザ
媒質の主成分を色素として連続波励起させ、増幅器のレ
ーザ媒質の主成分を銅蒸気としてパルス励起させるとよ
い。Embodiment 10 FIG. 10 shows another embodiment of the present invention. This is an example in which the amplifier 9 is provided between the laser oscillator and the optical ring in the second embodiment shown in FIG. This increases the laser output incident on the optical ring, so that a pulsed laser having a higher peak value can be taken out from the optical ring. In the present embodiment, the number of amplifiers 9 is one, but it is needless to say that if two or more amplifiers 9 are installed to form a multistage amplifier, a pulse laser device having a higher peak value can be obtained. Further, it goes without saying that a modulated pulse laser having a higher peak value can be obtained by providing a modulator in the oscillator and making the circumference of the optical ring equal to the oscillator length. Generally, in order to obtain a high peak value, it is good to pulse-excite an oscillator and an amplifier using copper vapor or excimer gas as a laser medium. However, the pulse laser can be superposed in the same phase in the optical ring by exciting the oscillator in a continuous wave, pulse-exciting the amplifier, and making the pulse period equal to the time it takes for the light to make one round in the optical ring. , A pulsed laser with a higher peak value can be obtained. Particularly, it is preferable that the main component of the laser medium of the oscillator is excited by continuous wave using the dye and the main component of the laser medium of the amplifier is excited by pulse of copper vapor.
【００２０】実施例 １１ 図１１にこの発明の他の実施例を示す。これは図９に示
した実施例９における超音波光偏向素子４で構成された
光スイッチをポッケルスセル７と偏光素子６−１，６−
２とで構成された光スイッチに置き換えたものである。
この光スイッチの構成については図３に示す実施例３の
記述の通りであり、このパルスレーザ装置の動作につい
ては図９に示す実施例９と同じである。Embodiment 11 FIG. 11 shows another embodiment of the present invention. This is an optical switch composed of the ultrasonic light deflecting element 4 of the ninth embodiment shown in FIG. 9 and includes a Pockels cell 7 and polarizing elements 6-1 and 6-.
It is replaced with an optical switch composed of 2 and.
The configuration of this optical switch is as described in the third embodiment shown in FIG. 3, and the operation of this pulse laser device is the same as that of the ninth embodiment shown in FIG.
【００２１】実施例 １２ 図１２にこの発明の他の実施例を示す。これは図１０に
示した実施例１０における超音波光偏向素子４で構成さ
れた光スイッチをポッケルスセル７と偏光素子６−１，
６−２とで構成された光スイッチに置き換えたものであ
る。この光スイッチの構成については図４に示す実施例
４の記述の通りであり、このパルスレーザ装置の動作に
ついては図１０に示す実施例１０と同じである。Embodiment 12 FIG. 12 shows another embodiment of the present invention. This is an optical switch composed of the ultrasonic light deflecting element 4 in the tenth embodiment shown in FIG.
6-2 is replaced with the optical switch. The configuration of this optical switch is as described in the fourth embodiment shown in FIG. 4, and the operation of this pulse laser device is the same as that of the tenth embodiment shown in FIG.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、レー
ザ発振器で生じたレーザを光共振器または光リングで貯
め、光共振器または光リングの光路中に設けられた光ス
イッチを適時作動させてパルスレーザ装置の外部へ取り
出すように構成したので、小型で安価な装置で、尖頭値
の高いパルスレーザを出力できる効果がある。As described above, according to the present invention, the laser generated by the laser oscillator is stored in the optical resonator or the optical ring, and the optical switch provided in the optical path of the optical resonator or the optical ring is operated at a proper time. Since it is configured to be taken out of the pulse laser device, there is an effect that a small and inexpensive device can output a pulse laser having a high peak value.
【図１】この発明の一実施例によるパルスレーザ装置を
示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a pulse laser device according to an embodiment of the present invention.
【図２】この発明の他の実施例を示すパルスレーザ装置
の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a pulse laser device showing another embodiment of the present invention.
【図３】この発明の他の実施例を示すパルスレーザ装置
の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a pulse laser device showing another embodiment of the present invention.
【図４】この発明の他の実施例を示すパルスレーザ装置
の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a pulse laser device showing another embodiment of the present invention.
【図５】この発明の他の実施例を示すパルスレーザ装置
の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a pulse laser device showing another embodiment of the present invention.
【図６】この発明の他の実施例を示すパルスレーザ装置
の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a pulse laser device showing another embodiment of the present invention.
【図７】この発明の他の実施例を示すパルスレーザ装置
の構成図である。FIG. 7 is a block diagram of a pulse laser device showing another embodiment of the present invention.
【図８】この発明の他の実施例を示すパルスレーザ装置
の構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of a pulse laser device showing another embodiment of the present invention.
【図９】この発明の他の実施例を示すパルスレーザ装置
の構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of a pulse laser device showing another embodiment of the present invention.
【図１０】この発明の他の実施例を示すパルスレーザ装
置の構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of a pulse laser device showing another embodiment of the present invention.
【図１１】この発明の他の実施例を示すパルスレーザ装
置の構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram of a pulse laser device showing another embodiment of the present invention.
【図１２】この発明の他の実施例を示すパルスレーザ装
置の構成図である。FIG. 12 is a configuration diagram of a pulse laser device showing another embodiment of the present invention.
【図１３】従来のパルスレーザ装置を示す構成図であ
る。FIG. 13 is a configuration diagram showing a conventional pulse laser device.
１ レーザ媒質 ２ 全反射鏡 ３ 部分反射鏡 ４ 超音波光偏向素子 ５ 凸レンズ ６ 偏光素子 ７ ポッケルスセル ８ モードロック変調素子 ９ 増幅器 1 Laser Medium 2 Total Reflector 3 Partial Reflector 4 Ultrasonic Light Deflection Element 5 Convex Lens 6 Polarizing Element 7 Pockels Cell 8 Mode-Lock Modulation Element 9 Amplifier
Claims (12)
備えたレーザ発振器、および部分反射鏡と光スイッチと
全反射鏡とを備えた光共振器を備え、前記光スイッチを
介してレーザパルスを共振器外部に取り出すようにし、
前記光共振器を構成する部分反射鏡の反射率を、反射光
強度と光共振器から放出される光強度とが逆位相で等し
くなるように構成し、かつ光共振器内において部分反射
鏡で折返す光と光共振器内に入射する光とが同位相とな
るように光共振器長を設定したことを特徴とするパルス
レーザ装置。1. A laser oscillator including a laser medium, a total reflection mirror, and a partial reflection mirror, and an optical resonator including a partial reflection mirror, an optical switch, and a total reflection mirror, and a laser via the optical switch. The pulse is taken out of the resonator,
The reflectance of the partial reflecting mirror constituting the optical resonator is configured such that the reflected light intensity and the light intensity emitted from the optical resonator are equal in opposite phase, and the partial reflecting mirror is provided in the optical resonator. A pulsed laser device characterized in that the optical resonator length is set so that the returning light and the light entering the optical resonator have the same phase.
に備えている変調したレーザ発振器を用い、かつ光共振
器長と共振器長とを等しくしたことを特徴とする請求項
１記載のパルスレーザ装置。2. A pulse laser device according to claim 1, wherein a modulated laser oscillator provided with a mode-lock modulation element in the laser oscillator is used, and the optical cavity length and the cavity length are made equal to each other. ..
に備えていることを特徴とする請求項１または２記載の
パルスレーザ装置。3. The pulse laser device according to claim 1, wherein an amplifier is provided between the laser oscillator and the optical resonator.
のパルス周期と光共振器内を光が１往復する時間を等し
くしたことを特徴とする請求項３記載のパルスレーザ装
置。4. The pulse laser device according to claim 3, wherein the laser medium of the amplifier is pulse-excited, and the pulse period and the time for one round trip of light in the optical resonator are made equal.
備えたレーザ発振器、および部分反射鏡と光スイッチと
全反射鏡とを備えた光リングを具備し、前記光スイッチ
を介してレーザパルスを光リング外部に取り出すように
し、光リングを構成する部分反射鏡の反射率を、反射光
強度と光リングからの透過強度とが逆位相で等しくなる
ように構成し、かつ光リング内を巡廻する光と光リング
に入射する光とが同位相となるように光リングの周長を
設定したことを特徴とするパルスレーザ装置。5. A laser oscillator including a laser medium, a total reflection mirror, and a partial reflection mirror, and an optical ring including a partial reflection mirror, an optical switch, and a total reflection mirror, and a laser via the optical switch. The pulse is extracted to the outside of the optical ring, and the reflectance of the partial reflector that constitutes the optical ring is configured so that the reflected light intensity and the transmitted intensity from the optical ring are equal in opposite phase, and A pulse laser device in which the circumference of the optical ring is set so that the circulating light and the light incident on the optical ring have the same phase.
に備えている変調したレーザ発振器を用い、かつ光リン
グの周長と発振器長とを等しくしたことを特徴とする請
求項５記載のパルスレーザ装置。6. A pulse laser device according to claim 5, wherein a modulated laser oscillator provided with a mode-lock modulation element in the laser oscillator is used, and the circumference of the optical ring is equal to the oscillator length. .
に備えていることを特徴とする請求項５または６記載の
パルスレーザ装置。7. The pulsed laser device according to claim 5, wherein an amplifier is provided between the laser oscillator and the optical ring.
のパルス周期と光リング内を光が１周する時間を等しく
したことを特徴とする請求項７記載のパルスレーザ装
置。8. The pulse laser device according to claim 7, wherein the laser medium of the amplifier is pulse-excited, and the pulse period and the time during which light makes one round in the optical ring are made equal.
いたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一に記
載のパルスレーザ装置。9. The pulse laser device according to claim 1, wherein an ultrasonic light deflection element is used as the optical switch.
偏光素子との組み合せを用いたことを特徴とする請求項
１乃至８のいずれか一に記載のパルスレーザ装置。10. The pulse laser device according to claim 1, wherein a combination of a Pockels cell and a polarizing element is used as the optical switch.
えたことを特徴とする請求項１０記載のパルスレーザ装
置。11. The pulse laser device according to claim 10, wherein one polarization element is provided in the laser oscillator.
し、増幅器のレーザ媒質の主成分を銅蒸気としたことを
特徴とする請求項３，４，７乃至１１のいずれか一に記
載のパルスレーザ装置。12. The pulse according to claim 3, wherein the main component of the laser medium of the oscillator is a dye, and the main component of the laser medium of the amplifier is copper vapor. Laser device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3305874A JP2745905B2 (en) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | Pulse laser equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3305874A JP2745905B2 (en) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | Pulse laser equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05145149A true JPH05145149A (en) | 1993-06-11 |
| JP2745905B2 JP2745905B2 (en) | 1998-04-28 |
Family
ID=17950383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3305874A Expired - Lifetime JP2745905B2 (en) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | Pulse laser equipment |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2745905B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7271757B2 (en) | 2003-03-25 | 2007-09-18 | Fujitsu Limited | Encoder circuit and A/D conversion circuit |
| US20120177070A1 (en) * | 2009-06-19 | 2012-07-12 | Compagnie Industrielle Des Lasers Cilas (Cilas) | System for Emitting a Polychromatic Light, Provided with Coupled Sub-Cavities |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5184653A (en) * | 1975-01-24 | 1976-07-24 | Hitachi Ltd | KOHIIRENTOKOGENSOCHI |
| JPS6116585A (en) * | 1984-06-18 | 1986-01-24 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | Surface pump type longitudinal thick plate laser having light resonance cavity |
-
1991
- 1991-11-21 JP JP3305874A patent/JP2745905B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
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| JPS5184653A (en) * | 1975-01-24 | 1976-07-24 | Hitachi Ltd | KOHIIRENTOKOGENSOCHI |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US20120177070A1 (en) * | 2009-06-19 | 2012-07-12 | Compagnie Industrielle Des Lasers Cilas (Cilas) | System for Emitting a Polychromatic Light, Provided with Coupled Sub-Cavities |
| US8630327B2 (en) * | 2009-06-19 | 2014-01-14 | Centre National De La Recherche Scientifique-Cnrs | System for emitting a polychromatic light, provided with coupled sub-cavities |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2745905B2 (en) | 1998-04-28 |
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