JPH05267765A - Pulse frequency variable mode locking device - Google Patents
Pulse frequency variable mode locking deviceInfo
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- JPH05267765A JPH05267765A JP4064913A JP6491392A JPH05267765A JP H05267765 A JPH05267765 A JP H05267765A JP 4064913 A JP4064913 A JP 4064913A JP 6491392 A JP6491392 A JP 6491392A JP H05267765 A JPH05267765 A JP H05267765A
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- light
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は,レーザ発振の制御方法
の一つとして用いられるモードロック装置に関し,更に
詳しくはパルス周期を変化させることが可能なモードロ
ック装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mode lock device used as one of laser oscillation control methods, and more particularly to a mode lock device capable of changing a pulse period.
【0002】[0002]
【従来の技術】図4は従来公知の同期モードロック色素
レーザの該略構成を示す図である。第1,第2ミラーの
間にモードロックのかかったアルゴンイオンレーザと,
周波数合成rf駆動器により駆動される回折モードロッ
ク装置が配置されており,第3ミラー,レーザ媒質及び
第4ミラーで構成される第2共振器の間でサブピコ秒の
パルスを発生させることができる。2. Description of the Related Art FIG. 4 is a view showing a schematic structure of a conventionally known synchronous mode-locked dye laser. A mode-locked argon ion laser between the first and second mirrors,
A diffraction mode lock device driven by a frequency synthesizing rf driver is arranged, and a sub-picosecond pulse can be generated between a second resonator composed of a third mirror, a laser medium and a fourth mirror. ..
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,上記従
来のモードロック装置は共振長が固定されているため,
パルス周期を変化させることが出来ないという問題があ
った。即ち,上記の構成でパルス周波数を変化させるた
めには第4ミラーをを移動させれば良いが,精密な移動
機構と装置の大型化を招くという問題があった。However, since the conventional mode lock device has a fixed resonance length,
There was a problem that the pulse period could not be changed. That is, in order to change the pulse frequency in the above configuration, it is sufficient to move the fourth mirror, but there is a problem in that a precise moving mechanism and a device are increased in size.
【0004】本発明は上記従来の問題点を解決するため
になされたもので,共振器を第1,第2の2つの共振器
で構成し,光路切替えスイッチを用い,第1共振器内の
光を第2共振器内に導き,この第2共振器内を巡る時間
を制御し,擬似的に共振長を変化させることによりパル
ス周期が可変なモードロック装置を提供することを目的
とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems. A resonator is composed of two resonators, a first resonator and a second resonator, and an optical path changeover switch is used. An object of the present invention is to provide a mode-lock device in which the pulse period is variable by guiding light into the second resonator, controlling the time for circulating the light in the second resonator, and artificially changing the resonance length.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為に
本発明は,入射端に第1ミラーが,出射端に第2ミラー
が配置された第1光導波路と,該第1光導波路の入射端
付近に設けられたレーザ媒質と,前記第1光導波路の出
射端付近に形成され,該第1光導波路を伝播する光を第
2光導波路側に伝播させると共に該第2光導波路側に伝
播した前記光を再び前記第1光導波路側に伝播させる第
1光スイッチと,該第1光スイッチと前記レーザ媒質の
間に配置され,前記第1光導波路中を伝播する光を分岐
する第2光スイッチと,前記第1,第2光スイッチを所
定の周期でスイッチングするための同期回路を設けたこ
とを特徴とするものである。In order to solve the above problems, the present invention provides a first optical waveguide in which a first mirror is arranged at an incident end and a second mirror is arranged at an outgoing end, and a first optical waveguide of the first optical waveguide. A laser medium provided near the entrance end and a laser medium formed near the exit end of the first optical waveguide for propagating light propagating in the first optical waveguide to the second optical waveguide side and to the second optical waveguide side. A first optical switch for propagating the propagated light again to the first optical waveguide side, and a first optical switch disposed between the first optical switch and the laser medium for branching the light propagating in the first optical waveguide Two optical switches and a synchronous circuit for switching the first and second optical switches in a predetermined cycle are provided.
【0006】[0006]
【作用】励起光は第1ミラーを介して第1光導波路に伝
播する。この第1ミラーは励起光波長に対しては高い透
過率を有し,発振波長に対しては反射率の高いミラーと
して機能する。レーザ媒質は伝播した励起光により共振
器内部の発振光を増幅して発振させる。第1光スイッチ
は第1光導波路を伝播する発振光を第2光導波路へ切り
替え,更に第2光導波路を巡回する発振光を第1光導波
路へ切り換える。第2光スイッチは第1光導波路を往復
する発振光を第3光導波路へ切り換える。同期回路は第
1,第2光スイッチのタイミングを制御する。The pumping light propagates through the first mirror to the first optical waveguide. This first mirror has a high transmittance for the excitation light wavelength and functions as a mirror having a high reflectance for the oscillation wavelength. The laser medium amplifies and oscillates the oscillation light inside the resonator by the propagating excitation light. The first optical switch switches the oscillation light propagating through the first optical waveguide to the second optical waveguide, and further switches the oscillation light circulating in the second optical waveguide to the first optical waveguide. The second optical switch switches the oscillated light traveling back and forth in the first optical waveguide to the third optical waveguide. The synchronizing circuit controls the timing of the first and second optical switches.
【0007】[0007]
【実施例】図1は本発明のパルス周期可変形モードロッ
ク装置の一実施例を示す構成図である。図において,1
は第1光導波路,2は第1光導波路1の入力端に配置さ
れた第1ミラー,3は同じく出力端に配置された第2ミ
ラーである。4は第1光導波路1の入力端側に配置され
たレーザ媒質,5は同じく第1光導波路1の出力端側に
配置された第1光スイッチであり,この第1光スイッチ
5には環状に形成された第2光導波路6が接続されてい
る。7はレーザ媒質4と第1光スイッチの間に形成され
た第2光スイッチで,この第2光スイッチ7には両端が
解放された第3光光導波路8が接続されている。9は第
1,第2光スイッチの切り換え時間を制御する同期回路
である。1 is a block diagram showing an embodiment of a variable pulse period mode lock device of the present invention. In the figure, 1
Is a first optical waveguide, 2 is a first mirror arranged at the input end of the first optical waveguide 1, and 3 is a second mirror also arranged at the output end. Reference numeral 4 is a laser medium arranged on the input end side of the first optical waveguide 1, 5 is a first optical switch also arranged on the output end side of the first optical waveguide 1, and the first optical switch 5 has an annular shape. The second optical waveguide 6 formed in is connected. Reference numeral 7 is a second optical switch formed between the laser medium 4 and the first optical switch. The second optical switch 7 is connected to a third optical optical waveguide 8 whose both ends are open. Reference numeral 9 is a synchronizing circuit for controlling the switching time of the first and second optical switches.
【0008】図2は上記第1,第2光スイッチ5および
7の構成を示す拡大平面図であり,第1光導波路1と第
2又は第3光導波路6,8が平行に近接して形成された
方向性結合器が用いられる。この光スイッチでは第1光
導波路1に伝播したPiの光は同期回路9を介して光ス
イッチに電圧が印加されていない場合,光導波路をP=
として通過し,電圧が印加された場合は,第2,第3光
導波路6または8側へP×として切り変わる。なお,こ
れらの光スイッチ及び光導波路は例えばLiNbO3基
板上に形成されている。FIG. 2 is an enlarged plan view showing the configuration of the first and second optical switches 5 and 7, and the first optical waveguide 1 and the second or third optical waveguide 6, 8 are formed in parallel and close to each other. Directional coupler is used. In this optical switch, when the light of P i propagated to the first optical waveguide 1 is not applied to the optical switch via the synchronizing circuit 9, the optical waveguide P =
When a voltage is applied, it is switched to the second or third optical waveguide 6 or 8 side as P ×. The optical switch and the optical waveguide are formed on a LiNbO 3 substrate, for example.
【0009】上記の構成において,第1,第2スイッチ
5,7に電圧を印加しない(オフ)状態で図示しないレ
ーザ光源から第1光導波路1に励起光を伝播させる。こ
の励起光としては例えばArレーザやNd:YAGレー
ザの第2高調波を用い,レーザ媒質4としてはTi:A
l2O3を用いる。伝播した励起レーザ光はレーザ媒質を
励起し,発振光は第1,第2ミラー間を往復する間にレ
ーザ媒質により増幅され発振に至る。なお,第2光導波
路6中に伝播した発振光がこの導波路中を巡るうちに減
衰することが考えられるが,そのような場合はこの導波
路6中に公知の光増幅器を挿入してもよい。In the above structure, the excitation light is propagated from the laser light source (not shown) to the first optical waveguide 1 in a state where no voltage is applied to the first and second switches 5 and 7 (OFF). As the excitation light, for example, the second harmonic of Ar laser or Nd: YAG laser is used, and as the laser medium 4, Ti: A is used.
l 2 O 3 is used. The pumped laser light that has propagated excites the laser medium, and the oscillated light is amplified by the laser medium and oscillates while reciprocating between the first and second mirrors. It is conceivable that the oscillated light propagated in the second optical waveguide 6 is attenuated as it travels through the waveguide. In such a case, a known optical amplifier may be inserted in the waveguide 6. Good.
【0010】次にモードロックとパルス周期の変換につ
いて図3を用いて説明する。図においてイは第2光スイ
ッチ7のオンオフの状態を,ロは第1光スイッチ5のオ
ンオフの状態を示し,×のレベルはスイッチがオンの状
態を,=のレベルはスイッチがオフの状態を示してい
る。Next, mode lock and pulse period conversion will be described with reference to FIG. In the figure, "a" indicates the on / off state of the second optical switch 7, "b" indicates the on / off state of the first optical switch 5, "x" indicates the switch is on, and "=" indicates the switch is off. Shows.
【0011】いま,時刻0で第1ミラー2で反射した発
振光が第2ミラー3側へ向かうとする。この光は時刻1
において第2光スイッチ7に達するが,この時第2光ス
イッチ7はオフ(=)の状態にあるためそのまま通過し
て第1光スイッチ5に至る(光が第2光スイッチを通過
した後このスイッチはオンとなる)。この時第1光スイ
ッチ5はオン(×)の状態にあるので発振光は第2光導
波路6に伝播する。Now, suppose that the oscillation light reflected by the first mirror 2 travels toward the second mirror 3 side at time 0. This light is at time 1
At, the second optical switch 7 reaches the first optical switch 5 since the second optical switch 7 is in the off (=) state at this time (after the light passes through the second optical switch, Switch is on). At this time, since the first optical switch 5 is in the on (x) state, the oscillated light propagates to the second optical waveguide 6.
【0012】光が第2光導波路6に伝播した後この第1
光スイッチ5は発振光がこの第2光導波路6を1周しな
い間にオフとなる。その結果,光は第2光導波路6を1
回以上周回するが時間3に達した時点で第1光スイッチ
5がオンとなり,発振光は再び第1光導波路1に伝播す
る(光が第1光スイッチを通過した後このスイッチはオ
フとなる)。After the light has propagated to the second optical waveguide 6, this first
The optical switch 5 is turned off while the oscillation light does not go around the second optical waveguide 6 once. As a result, the light passes through the second optical waveguide 6
The first optical switch 5 is turned on when the time 3 is reached, but the oscillated light propagates again to the first optical waveguide 1 (this switch is turned off after the light passes through the first optical switch). ).
【0013】そして第1光導波路1に伝播した発振光は
時刻4において第2ミラー3で反射して時刻5において
再び第2スイッチ7を通過するがこの時にはこのスイッ
チ7はオフになっているのでそのまま通過する。次に時
刻6に達した時点で第2光スイッチ7はオフとなってお
り,発振光はそのまま通過して時刻7において第1ミラ
ー2で反射して初期状態に戻る。このようにして第1,
第2ミラー間で共振器が構成される。なお,上記のタイ
ミング以外で発振した光は第2光スイッチ7を介して第
3光導波路から放出される。The oscillated light propagating in the first optical waveguide 1 is reflected by the second mirror 3 at time 4 and passes through the second switch 7 again at time 5, but at this time this switch 7 is off. Pass as it is. Next, when the time 6 is reached, the second optical switch 7 is turned off, and the oscillated light passes through as it is and is reflected by the first mirror 2 at the time 7 to return to the initial state. In this way, the first
A resonator is formed between the second mirrors. The light oscillated at a timing other than the above timing is emitted from the third optical waveguide via the second optical switch 7.
【0014】上記の構成によれば,第1光スイッチ5の
切り換え時間を制御して光が第2光導波路6内を巡る距
離を制御することができる。このことは第1,第2ミラ
ー間の距離を延長したと同様のこととなる。また,第
1,第2光スイッチの切り換えによってある特定のタイ
ミングの光のみが選択されるので,共振器内で損失を変
調して行うモードロック技術と等価となる。なお,モー
ドロック時のレーザ発振周期は共振器長aに対して周期
T=a/c(cは光速)となる。本発明では共振器長a
を第2光導波路6を巡る分だけ長くすることが出来るの
で,パルス周期を第1光導波路1の長さと第2光導波路
6の長さの整数倍の和に比例したパルスレーザを実現す
ることができる。According to the above arrangement, the switching time of the first optical switch 5 can be controlled to control the distance that light travels in the second optical waveguide 6. This is the same as extending the distance between the first and second mirrors. Further, since only the light of a certain specific timing is selected by switching the first and second optical switches, it is equivalent to the mode-locking technique in which the loss is modulated in the resonator. The laser oscillation period at the time of mode locking is the period T = a / c (c is the speed of light) for the resonator length a. In the present invention, the resonator length a
Can be lengthened by the amount of light passing through the second optical waveguide 6, so that a pulse laser whose pulse period is proportional to the sum of the length of the first optical waveguide 1 and the length of the second optical waveguide 6 is multiplied. You can
【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明した様
に,本発明のパルス周期可変形モードロック装置は両端
にミラーが配置された第1光導波路と,その第1光導波
路の発振光を第2光導波路側に伝播させて巡回させ,共
振器長aを第2光導波路を巡る分だけ長くしたので,簡
単な構成でパルス周期が可変なモードロック装置を実現
することができる。As described above in detail with reference to the embodiments, the pulse-cycle variable mode lock device of the present invention provides a first optical waveguide in which mirrors are arranged at both ends and oscillation light of the first optical waveguide. Since the resonator length a is propagated and circulated to the side of the second optical waveguide, and the resonator length a is lengthened by the amount of traveling through the second optical waveguide, it is possible to realize a mode-lock device having a variable pulse period with a simple configuration.
【図1】本発明のパルス周期可変形モードロック装置の
一実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a variable pulse period mode lock device of the present invention.
【図2】第1,第2光スイッチの構成を示す拡大平面図
である。FIG. 2 is an enlarged plan view showing a configuration of first and second optical switches.
【図3】モードロックとパルス周期の変換に関する説明
図である。FIG. 3 is an explanatory diagram related to mode lock and pulse period conversion.
【図4】従来例を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing a conventional example.
1 第1光導波路 2 第1ミラー 3 第2ミラー 4 レーザ媒質 5 第1光スイッチ 6 第2光導波路 7 第2光スイッチ 8 第3光導波路 9 同期回路 1 1st optical waveguide 2 1st mirror 3 2nd mirror 4 laser medium 5 1st optical switch 6 2nd optical waveguide 7 2nd optical switch 8 3rd optical waveguide 9 Synchronous circuit
Claims (1)
2ミラーが配置された第1光導波路と,該第1光導波路
の入射端付近に設けられたレーザ媒質と,前記第1光導
波路の出射端付近に形成され,該第1光導波路を伝播す
る光を第2光導波路側に伝播させると共に該第2光導波
路側に伝播した前記光を再び前記第1光導波路側に伝播
させる第1光スイッチと,該第1光スイッチと前記レー
ザ媒質の間に配置され,前記第1光導波路中を伝播する
光を分岐する第2光スイッチと,前記第1,第2光スイ
ッチを所定の周期でスイッチングするための同期回路を
設けたことを特徴とするパルス周期可変形モードロック
装置。1. A first optical waveguide having a first mirror at an incident end and a second mirror at an outgoing end, a laser medium provided near the incident end of the first optical waveguide, and the first optical waveguide. The light which is formed in the vicinity of the emitting end of the first optical waveguide and propagates through the first optical waveguide to the second optical waveguide side and the light propagated to the second optical waveguide side to the first optical waveguide side again A first optical switch for propagating, a second optical switch arranged between the first optical switch and the laser medium for branching light propagating in the first optical waveguide, and the first and second optical switches A variable pulse period type mode lock device, characterized in that a synchronous circuit is provided for switching at a predetermined period.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4064913A JPH05267765A (en) | 1992-03-23 | 1992-03-23 | Pulse frequency variable mode locking device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4064913A JPH05267765A (en) | 1992-03-23 | 1992-03-23 | Pulse frequency variable mode locking device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05267765A true JPH05267765A (en) | 1993-10-15 |
Family
ID=13271766
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4064913A Pending JPH05267765A (en) | 1992-03-23 | 1992-03-23 | Pulse frequency variable mode locking device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05267765A (en) |
-
1992
- 1992-03-23 JP JP4064913A patent/JPH05267765A/en active Pending
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