JPH06196825A - Dye laser device - Google Patents

Dye laser device

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JPH06196825A
JPH06196825A JP34258292A JP34258292A JPH06196825A JP H06196825 A JPH06196825 A JP H06196825A JP 34258292 A JP34258292 A JP 34258292A JP 34258292 A JP34258292 A JP 34258292A JP H06196825 A JPH06196825 A JP H06196825A
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laser
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一郎 山崎
Ichiro Kobayashi
一郎 小林
Tatsuki Okamoto
達樹 岡本
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Abstract

PURPOSE:To obtain a dye laser device, in which super-radiation is reduced, which has a high output and high quality and from which a stable dye laser output is acquired. CONSTITUTION:A single-mode optical fiber 31 is mounted on an optical path between a dye laser oscillator 22 and the dye cell 3 of a first optical amplifier while the optical path length L of the dye laser oscillator 22 and the dye cell 3 is disposed so as to satisfy L>=0.5X tPXC when the full-width at a half maximum of optical pulses from the copper vapor laser 33 as the light source for optical pumping of the first optical amplifier is represented by tP and light velocity by C, and an optical isolator 29, an optical fiber coupler 30, the optical fiber 31 and an incident optical system 32 are arranged between the oscillator 22 and the dye cell 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、励起光の照射によっ
て発振手段から放出される色素レーザ光を増幅する色素
セルを複数備えた色素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 dye laser device having a plurality of dye cells for amplifying dye laser light emitted from an oscillating means upon irradiation with excitation light.

【0002】[0002]

【従来の技術】図2は例えば特開昭64−81388号
公報に示された従来の色素レーザ装置を示す構成図であ
る。図において、1は励起光源としてのエキシマレー
ザ、2は励起光の照射によってレーザ光を放出する発振
段色素セル,3,・・・,3は上記発振段色素セル2の
レーザ光出力方向に直列に配設されて上記発振段色素セ
ル2から放出された色素レーザ光を増幅する光増幅用色
素セルである。
2. Description of the Related Art FIG. 2 is a block diagram showing a conventional dye laser device disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 64-81388. In the figure, 1 is an excimer laser as an excitation light source, 2 is an oscillation stage dye cell that emits laser light by irradiation of excitation light, 3, ..., 3 are serially connected in the laser light output direction of the oscillation stage dye cell 2. Is a dye cell for light amplification for amplifying the dye laser light emitted from the oscillation stage dye cell 2 arranged in the above.

【0003】4は色素レーザ光を誘導する光ファイバ、
4aは反射フィルタ、5は色素セル内の色素を溶した溶
液を循環させるための色素ポンプ、6は上記発振段色素
セル2及び光増幅用色素セル3の各セル底面に線状に励
起光を集光させるシリンドリカルレンズ、7は上記発振
段色素セル2の前方に配設された水晶板であって、その
後方に配設されたレンズ8、回折格子9及び平面鏡10
と共に共振器を構成する。11は励起光誘導系に設けら
れたハーフミラー、12,13は同じくミラーである。
An optical fiber 4 guides the dye laser light,
Reference numeral 4a is a reflection filter, 5 is a dye pump for circulating a solution in which the dye in the dye cell is circulated, and 6 is a linear pumping light on the bottom surface of each of the oscillation stage dye cell 2 and the light amplification dye cell 3. A cylindrical lens 7 for condensing light is a quartz plate arranged in front of the oscillation stage dye cell 2, and a lens 8, a diffraction grating 9 and a plane mirror 10 arranged behind it.
Together with this, it constitutes a resonator. Reference numeral 11 is a half mirror provided in the excitation light guiding system, and 12 and 13 are also mirrors.

【0004】次に動作について説明する。発振段色素セ
ル2と、複数個の光増幅用色素セル3・・・3の内部に
は、有機溶媒等に色素を溶かしてなる溶液が色素ポンプ
5によって高速度で循環される。そして、各セル2,3
・・・3には、発振段色素セル2側に置かれた励起光源
であるエキシマレーザ1からのパルス状の励起光が、ハ
ーフミラー11・・・11、ミラー12・・・12、1
3によって構成された励起光誘導系によって導かれ、そ
れぞれシリンドリカルレンズ6・・・6を介して各セル
底面に線状に集光するよう照射される。
Next, the operation will be described. A solution obtained by dissolving a dye in an organic solvent or the like is circulated at a high speed inside the oscillation stage dye cell 2 and the plurality of light amplification dye cells 3 ... 3 by a dye pump 5. And each cell 2, 3
The pulsed excitation light from the excimer laser 1, which is the excitation light source placed on the oscillation stage dye cell 2 side, is included in half mirrors 11 ... 11, mirrors 12 ...
It is guided by the excitation light guide system constituted by 3 and is irradiated so as to be linearly focused on the bottom surface of each cell via the cylindrical lenses 6 ...

【0005】上記発振段色素セル2の前方には水晶板7
が配設されており、後方にはレンズ8、回折格子9およ
び平面鏡10が配設され、これらが共振器を構成してお
り、励起光照射による発振段色素セル2からの放出光の
一部が、水晶板7で反射されて再びセル2内を通過し、
レンズ8で平行光とされて回折格子9に入射し、ここで
波長選択された回折光となって平面鏡10により全反射
される。この反射光は、発振段色素セル2内の発光して
いる能動色素内を再度通過し、水晶板7を経て増幅段へ
と放出される。
A crystal plate 7 is provided in front of the oscillation stage dye cell 2.
And a lens 8, a diffraction grating 9 and a plane mirror 10 are disposed in the rear of the resonator, and these constitute a resonator, and a part of the light emitted from the oscillation stage dye cell 2 due to the excitation light irradiation. Is reflected by the crystal plate 7 and passes through the cell 2 again,
The light is collimated by the lens 8 and is incident on the diffraction grating 9, and the diffracted light whose wavelength is selected is totally reflected by the plane mirror 10. This reflected light again passes through the active dye that is emitting light in the oscillation stage dye cell 2 and is emitted to the amplification stage via the quartz plate 7.

【0006】上記水晶板7と初段の光増幅用色素セル3
との間、および各光増幅用色素セル3・・・3間、更に
最終段の光増幅用色素セル3の後段には、それぞれ光フ
ァイバ4が配設されているとともに、各光ファイバ4・
・・4と各色素セル2,3・・・3との間には、それぞ
れ反射フィルタ4aが配設されており、各色素セル2、
3・・・3から放出された色素レーザ光はそれぞれ光フ
ァイバ4の内部を通って次段の色素セル3もしくは被照
射体Wに誘導されるよう構成されている。ここで、用い
られる光ファイバ4・・・4の材質は、使用する色素の
発光領域の波長を十分透過させ得るものが選択されてい
る。
The crystal plate 7 and the first-stage optical amplification dye cell 3
, And between each of the optical amplification dye cells 3 ... 3 and further in the subsequent stage of the final stage optical amplification dye cell 3, an optical fiber 4 is disposed, and each optical fiber 4 ...
.. and 4 and the dye cells 2, 3 ... 3 are respectively provided with reflection filters 4a.
The dye laser beams emitted from 3 ... 3 are configured to be guided to the dye cell 3 in the next stage or the irradiation target W through the inside of the optical fiber 4. Here, the material of the optical fibers 4 ... 4 used is selected so that the wavelength of the light emitting region of the dye used can be sufficiently transmitted.

【0007】励起光誘導系の発振段色素セル2と初段の
光増幅用色素セル3との間の励起光光路上に設けられた
ミラー12・・・12は、励起光ディレイ部を形成して
いる。すなわち、ミラー12・・・12によって励起光
の光路長を増加させ、その増加量は、発振段の共振器か
らの色素レーザ放出遅れに相当する量に設定されてい
る。これにより、各光増幅用色素セル3・・・3には、
上述の色素レーザ放出遅れ時間と、発振段色素セル2か
ら各セル3・・・3までの距離に相当する時間の和だ
け、発振段色素セル2に対して励起光の到達が遅延する
ことになる。
Mirrors 12 ... 12 provided on the excitation light optical path between the excitation light induction system oscillation stage dye cell 2 and the first stage light amplification dye cell 3 form an excitation light delay section. There is. That is, the optical path length of the excitation light is increased by the mirrors 12 ... 12, and the amount of increase is set to an amount corresponding to the delay of dye laser emission from the resonator of the oscillation stage. As a result, each of the light amplification dye cells 3 ...
The arrival of the excitation light with respect to the oscillation stage dye cell 2 is delayed by the sum of the above-mentioned dye laser emission delay time and the time corresponding to the distance from the oscillation stage dye cell 2 to each cell 3 ... Become.

【0008】以上の構成によると、発振段の共振器およ
び各光増幅用色素セル3・・・3から放出された色素レ
ーザ光は、それぞれ反射フィルタ4aを介して光ファイ
バ4内に導かれ、再び反射フィルタ4aを介して順次次
段の光増幅用色素セル3内に誘導され、この各光増幅用
セル3・・・3において色素レーザ光通過とほぼ同期し
て励起光が照射され、色素レーザ光が各段の色素セル間
で外部に漏洩することなく、かつ、誘導放出することな
く、高効率で単色性の良好な色素レーザ光となって、最
終段の光増幅用色素セル3から同様に反射フィルタ4a
を介して光ファイバ4内を通って被照射体Wに導かれ
る。
According to the above structure, the dye laser light emitted from the resonator of the oscillation stage and each of the dye cells for optical amplification 3 ... 3 is guided into the optical fiber 4 through the reflection filter 4a. The light is guided again into the next-stage optical amplification dye cell 3 via the reflection filter 4a, and the excitation light is irradiated in each of the optical amplification cells 3 ... 3 almost in synchronization with the passage of the dye laser light. The laser light does not leak to the outside between the dye cells of each stage and is not stimulated to be emitted, and becomes a dye laser beam with high efficiency and good monochromaticity. Similarly, the reflection filter 4a
And is guided to the irradiation target W through the inside of the optical fiber 4.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】従来の色素レーザ装置
は以上のように構成されているので、増幅系において、
発生する自然放出光も同時に光ファイバ4に取り込まれ
てレーザ品質が低下すると共に、各セル間を光ファイバ
で連結する構成が複雑化するという問題点がある。ま
た、大出力の色素レーザ装置では、レーザ出力が大きく
なり、光ファイバ4が傷損し易くなるなどの問題点があ
った。
Since the conventional dye laser device is constructed as described above, in the amplification system,
The spontaneous emission light that is generated is also taken into the optical fiber 4 at the same time, which deteriorates the laser quality and complicates the configuration of connecting the cells with the optical fiber. Further, in the high-output dye laser device, there is a problem that the laser output becomes large and the optical fiber 4 is easily damaged.

【0010】この発明は上記のような従来例の問題点を
解消するためになされたもので、高品質のレーザ光を得
るとともに、長寿命で高出力の色素レーザ装置を得るこ
とを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the conventional example, and an object thereof is to obtain a high-quality laser beam and a dye laser device having a long life and a high output. .

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る色素レーザ装置は、色素レーザ光を発振する色素レー
ザ発振手段と上記色素レーザ光を増幅するための光増幅
手段との間に、単一モード光ファイバを設けたものであ
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a dye laser device comprising: a dye laser oscillating means for oscillating a dye laser beam; and an optical amplifying means for amplifying the dye laser light. It is provided with a single mode optical fiber.

【0012】また、請求項2に係る色素レーザ装置は、
色素レーザ光を発振する色素レーザ発振手段と上記色素
レーザ光を増幅するための光増幅手段との間の光路長を
L、上記光増幅手段の励起光源の光パルスの半値全幅を
△tP 、空気中の光速をCとした時に、 L ≧ 0.5 × △tP × C を満足する光路長Lに設定するものである。
A dye laser device according to a second aspect of the present invention is
The optical path length between the dye laser oscillating means for oscillating the dye laser light and the optical amplifying means for amplifying the dye laser light is L, the full width at half maximum of the optical pulse of the excitation light source of the optical amplifying means is Δt P , When the speed of light in air is C, the optical path length L is set to satisfy L ≧ 0.5 × Δt P × C.

【0013】また、請求項3に係る色素レーザ装置は、
色素レーザ光を発振する色素レーザ発振手段の出射口
に、上記色素レーザ光を増幅するための光増幅手段から
上記色素レーザ発振手段に戻りこの色素レーザ発振手段
内で反射して再び上記光増幅手段に入射する戻り光を除
去する光アイソレータを設けたものである。
A dye laser device according to a third aspect of the present invention is
At the exit of the dye laser oscillating means for oscillating the dye laser light, the light amplifying means for amplifying the dye laser light returns to the dye laser oscillating means and is reflected in the dye laser oscillating means and again the optical amplifying means An optical isolator that removes the return light that is incident on is provided.

【0014】さらに、請求項4に係る色素レーザ装置
は、色素レーザ光を発振する色素レーザ発振手段と上記
色素レーザ光を増幅するための光増幅手段との間に、偏
波面保存光ファイバを設けたものである。
Further, in the dye laser device according to the fourth aspect, a polarization-maintaining optical fiber is provided between the dye laser oscillation means for oscillating the dye laser light and the optical amplification means for amplifying the dye laser light. It is a thing.

【0015】[0015]

【作用】この発明の請求項1においては、色素レーザ光
を発振する色素レーザ発振手段と上記色素レーザ光を増
幅するための光増幅手段との間に、単一モード光ファイ
バを設けることにより、光ファイバの出射光軸が入射光
軸、光ファイバの経路及び長さによらず一定に保持され
るということを利用して、最も光軸変化の大きい光増幅
手段への入射光軸を一定に維持してレーザ光を常に最大
にする。また、光伝送中に光位相の差異を生じないの
で、出射ビームに明暗の縞模様が生じなく、レーザ増幅
時に増幅された自然放射する戻り光のスーパーラジエイ
ションASEの割合を少なくする。
According to the first aspect of the present invention, the single mode optical fiber is provided between the dye laser oscillating means for oscillating the dye laser light and the optical amplifying means for amplifying the dye laser light. By utilizing the fact that the output optical axis of the optical fiber is held constant regardless of the incident optical axis, the path and the length of the optical fiber, the incident optical axis to the optical amplifying means with the largest optical axis change is kept constant. Maintain and maximize laser light at all times. In addition, since no difference in optical phase is generated during optical transmission, a bright and dark stripe pattern does not occur in the emitted beam, and the proportion of superradiation ASE of spontaneously emitted return light amplified during laser amplification is reduced.

【0016】また、この発明の請求項2においては、色
素レーザ光を発振する色素レーザ発振手段と上記色素レ
ーザ光を増幅するための光増幅手段との間の光路長を
L、上記光増幅手段の励起光源の光パルスの半値全幅を
△tP 、空気中の光速をCとした時に、 L ≧ 0.5 × △tP × C を満足する光路長Lに設定することにより、戻り光によ
る光増幅手段の出力のスーパーラジエイションASEが
増幅されることのない遅延光路を設けることになり、色
素レーザ発振手段側からの戻り光の戻ってくる時間を上
記光増幅手段での励起光の発生期間外に遅らせることに
より、誘導放出に伴うレーザ出力の低下及び品質の低下
を防ぐ。
According to a second aspect of the present invention, the optical path length between the dye laser oscillating means for oscillating the dye laser light and the light amplifying means for amplifying the dye laser light is L, and the optical amplifying means is L. When the full width at half maximum of the light pulse of the pumping light source is Δt P and the speed of light in air is C, by setting the optical path length L satisfying L ≧ 0.5 × Δt P × C A delay optical path is provided so that the superradiation ASE of the output of the optical amplifying means is not amplified, and the return time of the returning light from the dye laser oscillating means side is set to the generation of the excitation light in the optical amplifying means. The delay outside the period prevents a decrease in laser output and a decrease in quality due to stimulated emission.

【0017】また、この発明の請求項3においては、色
素レーザ光を発振する色素レーザ発振手段の出射口に、
上記色素レーザ光を増幅するための光増幅手段から上記
色素レーザ発振手段に戻りこの色素レーザ発振手段内で
反射して再び上記光増幅手段に入射する戻り光を除去す
る光アイソレータを設けることにより、光増幅手段から
色素レーザ発振手段への方向の光伝送を阻止すると共
に、光増幅手段から発生して入射光学系を介して色素レ
ーザ発振手段に伝送し、この色素レーザ発振手段内で反
射して戻って再び上記光増幅手段に入射する戻り光の発
生を極力除去してスーパーラジエイションASEを少な
くする。
According to a third aspect of the present invention, the emission port of the dye laser oscillating means for oscillating the dye laser beam,
By providing an optical isolator for returning the return light from the optical amplification means for amplifying the dye laser light to the dye laser oscillation means and reflected in the dye laser oscillation means and again entering the optical amplification means, The optical transmission from the optical amplifying means to the dye laser oscillating means is blocked, and the light is generated from the optical amplifying means and transmitted to the dye laser oscillating means via the incident optical system, and is reflected in the dye laser oscillating means. The generation of return light that returns and enters the optical amplifying means again is removed as much as possible to reduce the superradiation ASE.

【0018】さらに、この発明の請求項4における色素
レーザ装置においては、色素レーザ光を発振する色素レ
ーザ発振手段と上記色素レーザ光を増幅するための光増
幅手段との間に、偏波面保存光ファイバを設けることに
より、増幅に最適な偏光方向の光を入射でき、増幅効率
が向上する。
Further, in the dye laser device according to a fourth aspect of the present invention, polarization plane preserving light is provided between the dye laser oscillating means for oscillating the dye laser light and the optical amplifying means for amplifying the dye laser light. By providing the fiber, the light of the polarization direction most suitable for the amplification can be incident, and the amplification efficiency is improved.

【0019】[0019]

【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は実施例1に係る色素レーザ装置
の構成図である。図1において、21は励起光源として
のアルゴンイオンレーザ、22はアルゴンイオンレーザ
21からの励起光の照射によって色素レーザ光を放出す
る色素レーザ発振器で、この色素レーザ発振器2は、ア
ルゴンイオンレーザ21からの励起光を色素流24に集
光する集光ミラー23と、全反射ミラー25,26と部
分反射鏡27、及び上記全反射ミラー26と部分反射鏡
27との間に設けられた波長選択素子28とで光共振器
を構成している。
EXAMPLES Example 1. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a dye laser device according to the first embodiment. In FIG. 1, 21 is an argon ion laser as an excitation light source, 22 is a dye laser oscillator that emits dye laser light by irradiation of excitation light from the argon ion laser 21, and this dye laser oscillator 2 is from the argon ion laser 21. Condensing mirror 23 for condensing the excitation light of the above into the dye stream 24, total reflection mirrors 25, 26 and partial reflection mirror 27, and a wavelength selection element provided between said total reflection mirror 26 and partial reflection mirror 27. An optical resonator is constructed with 28.

【0020】29は色素レーザ発振器22から出射され
た色素レーザ光を光ファイバ結合装置30の方向に伝達
すると共に逆方向の伝達を阻止する光アイソレータ、3
0は上記光アイソレータ29を介した色素レーザ光を単
一モードの光ファイバ31に導入するための光ファイバ
結合装置(例えばニューポート社製、単一モードファイ
バ自動アライメントシステムFX−1000G5型)、
32はレンズ及びピンホールで構成されてビーム形状に
整形する入射光学系である。
Reference numeral 29 is an optical isolator for transmitting the dye laser light emitted from the dye laser oscillator 22 in the direction of the optical fiber coupling device 30 and for blocking the reverse transmission.
0 is an optical fiber coupling device (for example, Newport Inc., single mode fiber automatic alignment system FX-1000G5 type) for introducing the dye laser light through the optical isolator 29 into the single mode optical fiber 31;
Reference numeral 32 is an incident optical system which is composed of a lens and a pinhole and is shaped into a beam.

【0021】33は例えばパルス幅50nsの励起光を
出射する銅蒸気レーザで、その励起光出力は、ハーフミ
ラー11により分割され、シリンドリカルレンズ6でビ
ーム成形されて第1の光増幅器の色素セル3の色素を励
起すると共に、ミラー13により誘導されシリンドリカ
ルレンズ6でビーム成形されて第2の光増幅器の色素セ
ル3の色素を励起する。34はレンズとピンホールによ
って構成されレンズ光出力方向に直列に配設された第1
と第2の光増幅器の各色素セル3と3の間に設けられ
て、入射光学系31より出射し色素セル3に入射して励
起した色素により増幅されたレーザ光のビーム形状及び
ビーム品質を整える段間光学系である。
Reference numeral 33 denotes a copper vapor laser which emits pumping light having a pulse width of 50 ns, for example. The pumping light output is split by the half mirror 11 and beam-formed by the cylindrical lens 6 to form the dye cell 3 of the first optical amplifier. And the beam is shaped by the cylindrical lens 6 by being guided by the mirror 13 to excite the dye in the dye cell 3 of the second optical amplifier. Reference numeral 34 denotes a first lens which is composed of a lens and a pinhole and is arranged in series in the lens light output direction.
And between the dye cells 3 and 3 of the second optical amplifier, the beam shape and the beam quality of the laser light amplified by the dye that is emitted from the incident optical system 31 and enters the dye cell 3 and is excited. It is an interstage optical system to be arranged.

【0022】上記構成において、色素レーザ発振器22
から出射された色素レーザ光は、光アイソレータ29を
通して光ファイバ結合装置30に入射し、この光ファイ
バ結合装置30で単一モードの光ファイバ31に導入さ
れる。そして、光ファイバ31より出射されるレーザ光
はレンズ及びピンホールで構成した入射光学系32でビ
ーム形状に整形される。
In the above structure, the dye laser oscillator 22
The dye laser light emitted from the laser beam enters the optical fiber coupling device 30 through the optical isolator 29, and is introduced into the single mode optical fiber 31 by the optical fiber coupling device 30. Then, the laser light emitted from the optical fiber 31 is shaped into a beam by an incident optical system 32 composed of a lens and a pinhole.

【0023】一方、銅蒸気レーザ32で励起光を出射
し、ハーフミラ11でその励起光出力を分割しシリンド
リカルレンズ6でビーム成形し色素セル3の色素(図示
せず)を励起する。これに伴い、上記入射光学系32よ
り出射し上記色素セル3に入射したレーザ光は励起した
色素により増幅され、レンズとピンホールで構成した段
間光学系34でビーム形状及びビーム品質が整えられて
第2の光増幅器の色素セル3に入射される。なお、第1
の光増幅器の色素セル3と色素レーザ発振器22の部分
反射鏡27との距離は6m離した。また、ピンホールの
代わりにスリットを用いても良い。
On the other hand, the excitation light is emitted from the copper vapor laser 32, the excitation light output is divided by the half mirror 11, the beam is shaped by the cylindrical lens 6, and the pigment (not shown) in the pigment cell 3 is excited. Along with this, the laser light emitted from the incident optical system 32 and incident on the dye cell 3 is amplified by the excited dye, and the beam shape and the beam quality are adjusted by the interstage optical system 34 composed of a lens and a pinhole. And enters the dye cell 3 of the second optical amplifier. The first
The distance between the dye cell 3 of the optical amplifier and the partial reflection mirror 27 of the dye laser oscillator 22 was 6 m. Further, slits may be used instead of pinholes.

【0024】従って、上記の如く色素レーザ装置におい
ては、光ファイバ結合装置30により光ファイバ31か
らの反射光量が最小になるように入射光軸をアライメン
トして入射パワーを一定にすると共に入射光学系32を
介して第1の光増幅器の色素セル3に入射するレーザ光
軸を一定とすることにより、色素セル3の出力のスーパ
ーラジエイションASE(Amplified Spontanious Emis
sion) の量や出力を最小に維持できる。
Therefore, in the dye laser device as described above, the incident optical axis is aligned by the optical fiber coupling device 30 so that the amount of light reflected from the optical fiber 31 is minimized, and the incident power is kept constant. By making the laser optical axis incident on the dye cell 3 of the first optical amplifier via 32 constant, the superradiation ASE (Amplified Spontanious Emis) of the output of the dye cell 3 is set.
sion) amount and output can be kept to a minimum.

【0025】また、光ファイバはその出射光軸が入射光
軸、光ファイバの経路及び長さによらず一定に保持され
るということを利用して、最も光軸変化の大きい色素レ
ーザ発振器22と第1の光増幅器の色素セル3との間の
光軸に光ファイバ31を配設することにより、第1の光
増幅器の色素セル3への入射光軸を一定に維持すること
ができ、レーザ光が常に最大となる。さらに、光ファイ
バ31と色素セル3の間に入射光学系3を設けることに
より、増幅に最適なビーム形状に整形でき、増幅効率が
高くなり高出力が得られる。
Further, the fact that the output optical axis of the optical fiber is kept constant regardless of the incident optical axis, the path and the length of the optical fiber makes use of the dye laser oscillator 22 having the largest optical axis change. By arranging the optical fiber 31 on the optical axis between the dye cell 3 of the first optical amplifier and the dye cell 3 of the first optical amplifier, the incident optical axis of the dye cell 3 of the first optical amplifier can be kept constant. The light is always maximum. Further, by providing the incident optical system 3 between the optical fiber 31 and the dye cell 3, it is possible to shape the beam into an optimum beam shape for amplification, the amplification efficiency is increased, and a high output is obtained.

【0026】また、上記光ファイバ31を単一モードフ
ァイバとすることにより、光伝送中に光位相の差異を生
じないので、出射ビームに明暗の縞模様が生じなく、レ
ーザ増幅時に増幅された自然放射する戻り光のスーパー
ラジエイションASEの割合が少なくなる。
Further, since the optical fiber 31 is a single mode fiber, no difference in optical phase is caused during optical transmission, so that a bright and dark fringe pattern does not occur in the emitted beam, and the natural phase amplified during laser amplification is not generated. The ratio of the superradiation ASE of the emitted return light decreases.

【0027】すなわち、マルチモードファイバを用いた
場合には長伝送中に多くの異なる位相が発生してビーム
集光性が低下するが、単一モードファイバの場合は光位
相が揃っていて、長焦点レンズを使っても色素レーザ発
振器22の光信号の集光性が確保され、ビームインテン
シティが向上するので、ゲインが上り出力が上がること
になり、従って、スーパーラジエイションASEが減少
することになる。例えば段階屈折率形光ファイバから単
一モードファイバに変えたところ、発散角が1/2 に低減
して出力が20%向上し、かつスーパーラジエイション
ASEが1/2 に減少した。
That is, when a multimode fiber is used, many different phases are generated during long transmission and the beam converging property is deteriorated. Even if the focusing lens is used, the light signal of the dye laser oscillator 22 can be secured and the beam intensity is improved, so that the gain is increased and the output is increased. Therefore, the superradiation ASE is reduced. Become. For example, when the graded index optical fiber was changed to a single mode fiber, the divergence angle was reduced to 1/2, the output was improved by 20%, and the superradiation ASE was reduced to 1/2.

【0028】また、上記実施例において、色素レーザ発
振器22と第1の光増幅器の色素セル3との光路長をL
とし、第1の光増幅器の励起光源としての銅蒸気レーザ
33の光パルスの半値全幅を△tP とした時に、光路長
Lが下式(1)を満足するように配設することにより、
さらに、高品質、高出力の安定したレーザ出力が得られ
る。 L≧0.5×(△tP ×C) (1) C:空気中の光速
In the above embodiment, the optical path length between the dye laser oscillator 22 and the dye cell 3 of the first optical amplifier is L.
Then, when the full width at half maximum of the optical pulse of the copper vapor laser 33 as the excitation light source of the first optical amplifier is Δt P , the optical path length L is arranged so as to satisfy the following expression (1),
Furthermore, a stable laser output of high quality and high output can be obtained. L ≧ 0.5 × (Δt P × C) (1) C: speed of light in air

【0029】すなわち、今、銅蒸気レーザ33による励
起光パルスがハーフミラー11及びシリンドリカルレン
ズ6を介して第1の光増幅器の色素セル3に入射するこ
とにより色素が励起され、この励起に伴い励起光の発生
期間に蛍光が発生し、蛍光発生時にその領域に色素レー
ザ発振器22側からの信号光がない場合は誘導放出が行
われず増幅されないが、上記色素レーザ発振器22の信
号光は連続波であるので増幅される。
That is, now, the excitation light pulse from the copper vapor laser 33 is incident on the dye cell 3 of the first optical amplifier via the half mirror 11 and the cylindrical lens 6 to excite the dye, and this excitation causes the excitation. Fluorescence is generated during the light generation period, and when there is no signal light from the dye laser oscillator 22 side at the time of fluorescence generation, stimulated emission is not performed and amplification is not performed, but the signal light of the dye laser oscillator 22 is a continuous wave. It is amplified because it exists.

【0030】しかし、上記色素レーザ発振器22の信号
光は上記蛍光の発生領域と完全一致するわけではなく、
光軸上にない誘導放出に伴わない蛍光は四方八方へ放出
され、四方八方へ放出される蛍光の一部が色素レーザ発
振器22側に入射すると想定した場合、その蛍光は、共
振器を構成する色素レーザ発振器22内の全反射ミラー
25,28や部分反射鏡27で反射されて、再び第1の
光増幅器の色素セル33に戻ってくる。
However, the signal light of the dye laser oscillator 22 does not completely coincide with the fluorescence generation region, and
Fluorescence that does not accompany the stimulated emission that is not on the optical axis is emitted in all directions, and assuming that part of the fluorescence emitted in all directions is incident on the dye laser oscillator 22 side, the fluorescence constitutes a resonator. The light is reflected by the total reflection mirrors 25 and 28 and the partial reflection mirror 27 in the dye laser oscillator 22 and returns to the dye cell 33 of the first optical amplifier again.

【0031】このため、上記励起光の発生期間内に、励
起光により発生した蛍光とその蛍光発生に伴う色素レー
ザ発振器22側からの戻り光とが同時に存在すると誘導
放出が行われ、色素レーザ発振器22の信号光とともに
出力されることになり、求めるレーザの出力を低下させ
ると共に品質を低下させる。
For this reason, if fluorescence generated by the excitation light and return light from the dye laser oscillator 22 side due to the generation of the fluorescence exist at the same time during the generation period of the excitation light, stimulated emission is performed, and the dye laser oscillator is generated. It is output together with the signal light of No. 22, which lowers the required laser output and the quality.

【0032】従って、上述した色素レーザ発振器22側
からの戻り光の戻ってくる時間を上記励起光の発生期間
外に遅らせることにより、レーザ出力の低下及び品質の
低下を防ぐことができる。なお、戻り光を上記励起光の
発生期間外に遅らせてもその戻り光は色素レーザ発振器
22からの信号光と同方向に非常に僅か進光するが、質
が悪いため発散されてレーザ光の中には殆んど含まれな
くなる。
Therefore, by delaying the returning time of the return light from the dye laser oscillator 22 side outside the generation period of the excitation light, it is possible to prevent the deterioration of the laser output and the deterioration of the quality. Even if the return light is delayed outside the generation period of the excitation light, the return light advances very slightly in the same direction as the signal light from the dye laser oscillator 22, but the quality of the return light is diverged due to poor quality. It is almost never included.

【0033】すなわち、蛍光が発生してその蛍光が色素
レーザ発振器22側から反射して励起された蛍光の場
所、つまり第1の光増幅器の色素セル3に戻るタイミン
グを変えれば良く、戻り光が上記色素レーザ発振器22
と第1の光増幅器の色素セル3との間の往復距離2Lを
行って戻る往復時間△tは △t=2L/C (2) となり、この往復時間△tを上記励起光の発生期間、つ
まり銅蒸気レーザ33の光パルスの半値全幅△tp より
大きくすることにより、上述した戻り光による影響を無
視することができ、従って、光路長Lは式(1)に示す
如く L≧0.5×△tp ×C 必要となる。
That is, it is sufficient to change the timing at which the fluorescence is generated, the fluorescence is reflected from the dye laser oscillator 22 side and excited, that is, the timing of returning to the dye cell 3 of the first optical amplifier is changed. The dye laser oscillator 22
The round trip time Δt between the dye cell 3 and the dye cell 3 of the first optical amplifier and returning is Δt = 2L / C (2), and this round trip time Δt is defined as the excitation light generation period, That is, by making it larger than the full width at half maximum Δt p of the light pulse of the copper vapor laser 33, it is possible to ignore the influence of the above-mentioned return light, and therefore the optical path length L is L ≧ 0. 5 × Δt p × C is required.

【0034】ここで、上記銅蒸気レーザ33から送出さ
れる励起光の光パルスのパルス幅をtp 、繰り返し周波
数をf1 とすると、繰り返し送出される励起光の光パル
スの間の休止期間tR は tR =1/f−tP (3) で表わされ、従って、上記戻り光の往復時間△tは tP ≦△t≦tR (4) の関係が成り立つよう上記光路長Lを制限することが必
要となり、この制限がなければ、戻り光が次の励起光の
光パルスの送出期間に入って増幅されることになる。
Here, assuming that the pulse width of the optical pulse of the excitation light emitted from the copper vapor laser 33 is t p and the repetition frequency is f 1 , the pause period t between the optical pulses of the excitation light repeatedly emitted is t. R is represented by t R = 1 / f−t P (3), and therefore the round trip time Δt of the return light is the optical path length L so that the relationship of t P ≦ Δt ≦ t R (4) holds. Must be limited, and without this limitation, the return light will be amplified during the sending period of the next optical pulse of the pumping light.

【0035】このように、戻り光による色素セル3の出
力のスーパーラジエイションASEが増幅されることの
ないように光路長Lを設定し遅延光路を設けることによ
り、スーパーラジエイションASEが1/2 以下となり、
出力結果が20%アップした。
In this way, the superradiation ASE is reduced to 1/2 by setting the optical path length L and providing the delay optical path so that the superradiation ASE of the output of the dye cell 3 due to the returning light is not amplified. Below,
The output result has increased by 20%.

【0036】また、上記実施例においては、色素レーザ
発振器22の出射口に光アイソレータ29を設けること
により、色素セル3から色素レーザ発振器22側への方
向の光伝送を阻止することができ、色素セル3から発生
して、入射光学系31を介して色素レーザ発振器22内
の部分反射鏡で反射して戻って再び上記色素セル3に入
射する戻り光の発生を極力除去することができ、スーパ
ーラジエイションASEが少ないものとなる。
Further, in the above embodiment, by providing the optical isolator 29 at the emission port of the dye laser oscillator 22, it is possible to prevent the optical transmission in the direction from the dye cell 3 to the dye laser oscillator 22 side. It is possible to eliminate as much as possible the generation of return light that is generated from the cell 3, reflected by the partial reflection mirror in the dye laser oscillator 22 via the incident optical system 31, and then returns to the dye cell 3 again. Radiation ASE is reduced.

【0037】実施例2.なお、上記実施例1において
は、光ファイバー31として、単一モードファイバを用
いたものであるが、偏波面保存光ファイバを用いること
もできる。偏波面保存光ファイバは増幅に最適な偏光方
向の光を入射でき、増幅効率が向上する。その場合、偏
光面保存性のない分布屈折率形光ファイバを用いた場合
より出力は約20%高くなった。また、単一モードファ
イバの場合、横モードは保存されつつ光伝送されてい
て、集光性は確保されるが、偏光情報はない。しかし、
偏向光を信号として入力した方が出力が20%向上する
という実験データが得られており、有用なものとなる。
Example 2. Although the single mode fiber is used as the optical fiber 31 in the first embodiment, a polarization-maintaining optical fiber can also be used. The polarization-maintaining optical fiber can enter the light of the polarization direction most suitable for amplification, and the amplification efficiency is improved. In that case, the output was about 20% higher than when using a distributed index optical fiber having no polarization plane preserving property. Further, in the case of a single mode fiber, the transverse mode is preserved and the light is transmitted, and the converging property is secured, but there is no polarization information. But,
Experimental data has been obtained that the output is improved by 20% when polarized light is input as a signal, which is useful.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上のように、この発明の請求項1によ
れば、色素レーザ光を発振する色素レーザ発振手段と上
記色素レーザ光を増幅するための光増幅手段との間に、
単一モード光ファイバを設けたことにより、光ファイバ
の出射光軸が入射光軸、光ファイバの経路及び長さによ
らず一定に保持されるということを利用して、最も光軸
変化の大きい光増幅手段への入射光軸を一定に維持する
ことができ、レーザ光が常に最大となる。また、光伝送
中に光位相の差異を生じないので、出射ビームに明暗の
縞模様が生じなく、レーザ増幅時に増幅された自然放射
する戻り光のスーパーラジエイションASEの割合が少
なくなるという効果がある。
As described above, according to claim 1 of the present invention, between the dye laser oscillating means for oscillating the dye laser light and the optical amplifying means for amplifying the dye laser light,
By providing a single-mode optical fiber, the output optical axis of the optical fiber is kept constant regardless of the incident optical axis, the optical fiber path, and the length. The incident optical axis to the optical amplifying means can be kept constant, and the laser light is always maximized. Further, since the optical phase difference is not generated during the optical transmission, the bright and dark fringe pattern does not occur in the emitted beam, and the ratio of the superradiation ASE of the spontaneously radiated return light amplified at the time of laser amplification is reduced. is there.

【0039】また、請求項2によれば、色素レーザ光を
発振する色素レーザ発振手段と上記色素レーザ光を増幅
するための光増幅手段との間の光路長をL、上記光増幅
手段の励起光源の光パルスの半値全幅を△tP 、空気中
の光速をCとした時に、 L ≧ 0.5 × △tP × C を満足する光路長Lに設定することにより、戻り光によ
る光増幅手段の出力のスーパーラジエイションASEが
増幅されることのない遅延光路を設けることができ、色
素レーザ発振手段側からの戻り光の戻ってくる時間を上
記光増幅手段での励起光の発生期間外に遅らせることに
より、誘導放出に伴うレーザ出力の低下及び品質の低下
を防ぐことができるという効果がある。
According to claim 2, the optical path length between the dye laser oscillation means for oscillating the dye laser light and the optical amplification means for amplifying the dye laser light is L, and the optical amplification means is excited. When the full width at half maximum of the light pulse of the light source is Δt P and the speed of light in air is C, by setting an optical path length L that satisfies L ≧ 0.5 × Δt P × C, optical amplification by returning light is performed. It is possible to provide a delay optical path in which the superradiation ASE of the output of the means is not amplified, and the return time of the return light from the dye laser oscillation means side is outside the generation period of the excitation light in the optical amplification means. By delaying the delay time, it is possible to prevent a decrease in laser output and a decrease in quality due to stimulated emission.

【0040】また、請求項3によれば、色素レーザ光を
発振する色素レーザ発振手段の出射口に、上記色素レー
ザ光を増幅するための光増幅手段から上記色素レーザ発
振手段に戻りこの色素レーザ発振手段内で反射して再び
上記光増幅手段に入射する戻り光を除去する光アイソレ
ータを設けることにより、光増幅手段から色素レーザ発
振手段への方向の光伝送を阻止でき、光増幅手段から発
生して入射光学系を介して色素レーザ発振手段に伝送
し、この色素レーザ発振手段内で反射して戻って再び上
記光増幅手段に入射する戻り光の発生を極力の除去する
ことができ、スーパーラジエイションASEが少ないも
のとなるという効果がある。
According to a third aspect of the present invention, the dye laser oscillating means for oscillating the dye laser light is returned to the dye laser oscillating means from the optical amplifying means for amplifying the dye laser light at the exit of the dye laser oscillating means. By providing an optical isolator that removes the return light reflected in the oscillating means and entering the optical amplifying means again, it is possible to prevent optical transmission in the direction from the optical amplifying means to the dye laser oscillating means, and to generate from the optical amplifying means. Then, it can be transmitted to the dye laser oscillating means through the incident optical system, and the return light which is reflected in the dye laser oscillating means and returns to enter the optical amplifying means again can be removed as much as possible. This has the effect of reducing radiation ASE.

【0041】さらに、請求項4によれば、色素レーザ光
を発振する色素レーザ発振手段と上記色素レーザ光を増
幅するための光増幅手段との間に、偏波面保存光ファイ
バを設けることにより、増幅に最適な偏光方向の光を入
射でき、増幅効率が向上するという効果がある。
Further, according to claim 4, by providing a polarization-maintaining optical fiber between the dye laser oscillating means for oscillating the dye laser light and the optical amplifying means for amplifying the dye laser light, There is an effect that light having a polarization direction most suitable for amplification can be made incident and the amplification efficiency is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例による色素レーザ装置の構
成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a dye laser device according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来の色素レーザ装置を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a conventional dye laser device.

【符号の説明】 3 色素セル 22 色素レーザ発振器 29 光アイソレータ 31 光ファイバ 33 銅蒸気レーザ[Explanation of Codes] 3 Dye Cell 22 Dye Laser Oscillator 29 Optical Isolator 31 Optical Fiber 33 Copper Vapor Laser

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年5月11日[Submission date] May 11, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】請求項2[Name of item to be corrected] Claim 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0004[Correction target item name] 0004

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0004】次に動作について説明する。発振段色素セ
ル2と、複数個の光増幅用色素セル3・・・3の内部に
は、有機溶媒等に色素を溶かしてなる溶液が色素ポンプ
5によって高速度で循環される。そして、各セル2,3
・・・3には、発振段色素セル2側に置かれた励起光源
であるエキシマレーザ1からのパルス状の励起光が、ハ
ーフミラー11・・・11、ミラー12・・・12、1
3によって構成された励起光誘導系によって導かれ、そ
れぞれシリンドリカルレンズ6・・・6を介して各セ
線状に集光するよう照射される。
Next, the operation will be described. A solution obtained by dissolving a dye in an organic solvent or the like is circulated at a high speed inside the oscillation stage dye cell 2 and the plurality of light amplification dye cells 3 ... 3 by a dye pump 5. And each cell 2, 3
The pulsed excitation light from the excimer laser 1, which is the excitation light source placed on the oscillation stage dye cell 2 side, is included in half mirrors 11 ... 11, mirrors 12 ...
3 guided by the configuration excitation light inducible system allows each cell Le through respective cylindrical lens 6 ... 6
It is irradiated to linearly condensed on.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0009[Correction target item name] 0009

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】従来の色素レーザ装置
は以上のように構成されているので、増幅系において、
発生する自然放出光も同時に光ファイバ4に取り込まれ
てレーザ品質が低下すると共に、各セル間を光ファイバ
で連結する構成が複雑化するという問題点がある。ま
た、繰り返し回数が多くかつ大出力の色素レーザ装置で
は、レーザ出力が大きくなり、光ファイバ4が傷損し易
くなるなどの問題点があったり、先のパルスで発生した
スーパーラジエイションASEによってビーム品質が低
下する問題点があった。
Since the conventional dye laser device is constructed as described above, in the amplification system,
The spontaneous emission light that is generated is also taken into the optical fiber 4 at the same time, which deteriorates the laser quality and complicates the configuration of connecting the cells with the optical fiber. Further, a dye laser system of iteration count number and a large output, the laser output is increased, Ri optical fiber 4 there is a problem such as easily and lose scratches occurred in the previous pulse
Low beam quality due to superradiation ASE
There was a problem to go down.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0012[Correction target item name] 0012

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0012】また、請求項2に係る色素レーザ装置は、
色素レーザ光を発振する色素レーザ発振手段と上記色素
レーザ光を増幅するための光増幅手段との間の光路長を
L、上記光増幅手段の励起光源の光パルスの半値全幅を
△tP 、空気中の光速をCとし、伝送媒質の屈折率をn
とし、 L ≧ 0.5 × △tP × C ÷ n を満足する光路長Lに設定するものである。
A dye laser device according to a second aspect of the present invention is
The optical path length between the dye laser oscillating means for oscillating the dye laser light and the optical amplifying means for amplifying the dye laser light is L, the full width at half maximum of the optical pulse of the excitation light source of the optical amplifying means is Δt P , Let the speed of light in air be C, and let the refractive index of the transmission medium be n.
Then, the optical path length L is set so as to satisfy L ≧ 0.5 × Δt P × C ÷ n .

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0016[Correction target item name] 0016

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0016】また、この発明の請求項2においては、色
素レーザ光を発振する色素レーザ発振手段と上記色素レ
ーザ光を増幅するための光増幅手段との間の光路長を
L、上記光増幅手段の励起光源の光パルスの半値全幅を
△tP 、空気中の光速をCとし、伝送媒質の屈折率をn
とし、 L ≧ 0.5 × △tP × C ÷ n を満足する光路長Lに設定することにより、戻り光によ
る光増幅手段の出力のスーパーラジエイションASEが
増幅されることのない遅延光路を設けることになり、色
素レーザ発振手段側からの戻り光の戻ってくる時間を上
記光増幅手段での励起光の発生期間外に遅らせることに
より、誘導放出に伴うレーザ出力の低下及び品質の低下
を防ぐ。
According to a second aspect of the present invention, the optical path length between the dye laser oscillating means for oscillating the dye laser light and the light amplifying means for amplifying the dye laser light is L, and the optical amplifying means is L. Let Δt P be the full width at half maximum of the optical pulse of the pumping light source, and let C be the speed of light in the air, and let the refractive index of the transmission medium be n.
Then, by setting the optical path length L satisfying L ≧ 0.5 × Δt P × C ÷ n , a delay optical path in which the superradiation ASE of the output of the optical amplifying means by the returning light is not amplified is set. By delaying the returning time of the return light from the dye laser oscillating means outside the generation period of the excitation light in the optical amplifying means, it is possible to reduce the laser output and the quality due to the stimulated emission. prevent.

【手続補正6】[Procedure correction 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0020[Correction target item name] 0020

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0020】29は色素レーザ発振器22から出射され
た色素レーザ光を光ファイバ結合装置30の方向に伝達
すると共に逆方向の伝達を阻止する光アイソレータ、3
0は上記光アイソレータ29を介した色素レーザ光を単
一モードの光ファイバ(屈折率1.5)31に導入する
ための光ファイバ結合装置(例えばニューポート社製、
単一モードファイバ自動アライメントシステムFX−1
000G5型)、32はレンズ及びピンホールで構成さ
れてビーム形状に整形する入射光学系である。
Reference numeral 29 is an optical isolator for transmitting the dye laser light emitted from the dye laser oscillator 22 in the direction of the optical fiber coupling device 30 and for blocking the reverse transmission.
Reference numeral 0 is an optical fiber coupling device (for example, manufactured by Newport, for introducing the dye laser light through the optical isolator 29 into a single mode optical fiber (refractive index 1.5) 31.
Single mode fiber automatic alignment system FX-1
000G5 type), 32 is an incident optical system formed of a lens and a pinhole and shaped into a beam.

【手続補正7】[Procedure Amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0023[Name of item to be corrected] 0023

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0023】一方、銅蒸気レーザ32で励起光を出射
し、ハーフミラ11でその励起光出力を分割しシリンド
リカルレンズ6でビーム成形し色素セル3の色素(図示
せず)を励起する。これに伴い、上記入射光学系32よ
り出射し上記色素セル3に入射したレーザ光は励起した
色素により増幅され、レンズとピンホールで構成した段
間光学系34でビーム形状及びビーム品質が整えられて
第2の光増幅器の色素セル3に入射される。なお、第1
の光増幅器の色素セル3と色素レーザ発振器22の部分
反射鏡27とは6mの光ファイバを用いて光結合した。
また、ピンホールの代わりにスリットを用いても良い。
On the other hand, the excitation light is emitted from the copper vapor laser 32, the excitation light output is divided by the half mirror 11, the beam is shaped by the cylindrical lens 6, and the pigment (not shown) in the pigment cell 3 is excited. Along with this, the laser light emitted from the incident optical system 32 and incident on the dye cell 3 is amplified by the excited dye, and the beam shape and the beam quality are adjusted by the interstage optical system 34 composed of a lens and a pinhole. And enters the dye cell 3 of the second optical amplifier. The first
The dye cell 3 of the optical amplifier and the partial reflection mirror 27 of the dye laser oscillator 22 are optically coupled using a 6 m optical fiber .
Further, slits may be used instead of pinholes.

【手続補正8】[Procedure Amendment 8]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0028[Correction target item name] 0028

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0028】また、上記実施例において、色素レーザ発
振器22と第1の光増幅器の色素セル3との光路長をL
とし、第1の光増幅器の励起光源としての銅蒸気レーザ
33の光パルスの半値全幅を△tP とした時に、光路長
Lが下式(1)を満足するように配設することにより、
さらに、高品質、高出力の安定したレーザ出力が得られ
る。 L≧0.5×△tP ×C/n (1) C:空気中の光速、n:媒質の屈折率
In the above embodiment, the optical path length between the dye laser oscillator 22 and the dye cell 3 of the first optical amplifier is L.
Then, when the full width at half maximum of the optical pulse of the copper vapor laser 33 as the excitation light source of the first optical amplifier is Δt P , the optical path length L is arranged so as to satisfy the following expression (1),
Furthermore, a stable laser output of high quality and high output can be obtained. L ≧ 0.5 × Δt P × C / n (1) C: speed of light in air, n: refractive index of medium

【手続補正9】[Procedure Amendment 9]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0033[Correction target item name] 0033

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0033】すなわち、蛍光が発生してその蛍光が色素
レーザ発振器22側から反射して励起された蛍光の場
所、つまり第1の光増幅器の色素セル3に戻るタイミン
グを変えれば良く、戻り光が上記色素レーザ発振器22
と第1の光増幅器の色素セル3との間の往復距離2Lを
行って戻る往復時間△tは △t=2L/C (2) となり、この往復時間△tを上記励起光の発生期間、つ
まり銅蒸気レーザ33の光パルスの半値全幅△tp より
大きくすることにより、上述した戻り光による影響を無
視することができ、従って、光路長Lは式(1)に示す
如く L≧0.5×△tp ×C/n 必要となる。
That is, it is sufficient to change the timing at which the fluorescence is generated, the fluorescence is reflected from the dye laser oscillator 22 side and excited, that is, the timing of returning to the dye cell 3 of the first optical amplifier is changed. The dye laser oscillator 22
The round trip time Δt between the dye cell 3 and the dye cell 3 of the first optical amplifier and returning is Δt = 2L / C (2), and this round trip time Δt is defined as the excitation light generation period, That is, by making it larger than the full width at half maximum Δt p of the light pulse of the copper vapor laser 33, it is possible to ignore the influence of the above-mentioned return light, and therefore the optical path length L is L ≧ 0. 5 × Δt p × C / n is required.

【手続補正10】[Procedure Amendment 10]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0039[Correction target item name] 0039

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0039】また、請求項2によれば、色素レーザ光を
発振する色素レーザ発振手段と上記色素レーザ光を増幅
するための光増幅手段との間の光路長をL、上記光増幅
手段の励起光源の光パルスの半値全幅を△tP 、空気中
の光速をCとし、伝送媒質の屈折率をnとし、 L ≧ 0.5 × △tP × C ÷ n を満足する光路長Lに設定することにより、戻り光によ
る光増幅手段の出力のスーパーラジエイションASEが
増幅されることのない遅延光路を設けることができ、色
素レーザ発振手段側からの戻り光の戻ってくる時間を上
記光増幅手段での励起光の発生期間外に遅らせることに
より、誘導放出に伴うレーザ出力の低下及び品質の低下
を防ぐことができるという効果がある。
According to claim 2, the optical path length between the dye laser oscillation means for oscillating the dye laser light and the optical amplification means for amplifying the dye laser light is L, and the optical amplification means is excited. The full width at half maximum of the light pulse of the light source is Δt P , the speed of light in air is C, the refractive index of the transmission medium is n, and the optical path length L is set to satisfy L ≧ 0.5 × Δt P × C ÷ n By doing so, it is possible to provide a delay optical path in which the superradiation ASE of the output of the optical amplifying means due to the returning light is not amplified, and the returning time of the returning light from the dye laser oscillating means side is set to the above optical amplification. By delaying the generation time of the excitation light by the means, it is possible to prevent a decrease in laser output and a decrease in quality due to stimulated emission.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 色素レーザ光を発振する色素レーザ発振
手段と上記色素レーザ光を増幅するための光増幅手段と
の間に、単一モード光ファイバを設けたことを特徴とす
る色素レーザ装置。
1. A dye laser device comprising a single mode optical fiber provided between a dye laser oscillating means for oscillating the dye laser light and an optical amplifying means for amplifying the dye laser light.
【請求項2】 色素レーザ光を発振する色素レーザ発振
手段と上記色素レーザ光を増幅するための光増幅手段と
の間の光路長をL、上記光増幅手段の励起光源の光パル
スの半値全幅を△tP 、空気中の光速をCとした時に、 L ≧ 0.5 × △tP × C を満足する光路長Lに設定することを特徴とする色素レ
ーザ装置。
2. The optical path length between the dye laser oscillation means for oscillating the dye laser light and the optical amplification means for amplifying the dye laser light is L, and the full width at half maximum of the optical pulse of the excitation light source of the optical amplification means is L. Is set to Δt P and the speed of light in air is C, and a dye laser device is set to an optical path length L that satisfies L ≧ 0.5 × Δt P × C.
【請求項3】 色素レーザ光を発振する色素レーザ発振
手段の出射口に、上記色素レーザ光を増幅するための光
増幅手段から上記色素レーザ発振手段に戻りこの色素レ
ーザ発振手段内で反射して再び上記光増幅手段に入射す
る戻り光を除去する光アイソレータを設けたことを特徴
とする色素レーザ装置。
3. The dye laser oscillating means for oscillating the dye laser light is returned to the dye laser oscillating means from the optical amplifying means for amplifying the dye laser light, and is reflected in the dye laser oscillating means. A dye laser device characterized by further comprising an optical isolator for removing return light that is incident on the optical amplifying means again.
【請求項4】 色素レーザ光を発振する色素レーザ発振
手段と上記色素レーザ光を増幅するための光増幅手段と
の間に、偏波面保存光ファイバを設けたことを特徴とす
る色素レーザ装置。
4. A dye laser device comprising a polarization-maintaining optical fiber provided between a dye laser oscillating means for oscillating the dye laser light and an optical amplifying means for amplifying the dye laser light.
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