JPH0624280B2 - レ−ザ装置 - Google Patents
レ−ザ装置Info
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- JPH0624280B2 JPH0624280B2 JP15236585A JP15236585A JPH0624280B2 JP H0624280 B2 JPH0624280 B2 JP H0624280B2 JP 15236585 A JP15236585 A JP 15236585A JP 15236585 A JP15236585 A JP 15236585A JP H0624280 B2 JPH0624280 B2 JP H0624280B2
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- laser
- metal vapor
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- laser oscillator
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
- H01S3/2308—Amplifier arrangements, e.g. MOPA
- H01S3/2316—Cascaded amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/094034—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a dye
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- Optics & Photonics (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、ウラン等の同位体分離に好適するレーザ装置
に関する。
に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］ たとえばウラン２３５とウラン２３８のような同位体を
分離する方法として、原子や分子の同位体のレーザ光の
吸収スペクトルのわずかな差を利用して特定の同位体を
分離する方法が行なわれており、この方法は近年原子炉
の燃料となる濃縮ウランを生成する有力な方法として注
目されてきている。
分離する方法として、原子や分子の同位体のレーザ光の
吸収スペクトルのわずかな差を利用して特定の同位体を
分離する方法が行なわれており、この方法は近年原子炉
の燃料となる濃縮ウランを生成する有力な方法として注
目されてきている。
この方法は、２種類以上の同位体を含む原子あるいは分
子の集団に目的とする同位体の原子のみを選択的に励起
するように、波長を精密に調節したレーザ光を照射し
て、その目的の同位体を励起させ分離する方法であり、
一般に第２図に示すようなレーザ装置が使用されてい
る。
子の集団に目的とする同位体の原子のみを選択的に励起
するように、波長を精密に調節したレーザ光を照射し
て、その目的の同位体を励起させ分離する方法であり、
一般に第２図に示すようなレーザ装置が使用されてい
る。
この装置は、目的とする同位体を選択的に励起させ電離
させるレーザ光を得るためのレーザ装置１と、これらの
レーザ光の照射により励起されイオン化した同位体を分
離回収する同位体分離回収装置２とからその主体部分が
構成されている。
させるレーザ光を得るためのレーザ装置１と、これらの
レーザ光の照射により励起されイオン化した同位体を分
離回収する同位体分離回収装置２とからその主体部分が
構成されている。
レーザ装置１は、金属蒸気レーザ発振器３、２基の金属
蒸気レーザ増幅器４ａ、４ｂ、色素レーザ発振器５、色
素レーザ増幅器６ａ、６ｂ、光学系分配器７および金属
蒸気レーザ発信器３、金属蒸気レーザ増幅器４ａ、４ｂ
を励起するための電源（図示を省略）等から構成されて
いる。
蒸気レーザ増幅器４ａ、４ｂ、色素レーザ発振器５、色
素レーザ増幅器６ａ、６ｂ、光学系分配器７および金属
蒸気レーザ発信器３、金属蒸気レーザ増幅器４ａ、４ｂ
を励起するための電源（図示を省略）等から構成されて
いる。
また同位体分離回収装置２は、原子蒸気を得るための気
化器８、負に帯電した電極板を有する分離同位体回収器
９および残りの原子蒸気を回収する蒸気回収トラップ１
０が同位体分離セル１１内に収容されて構成されてい
る。
化器８、負に帯電した電極板を有する分離同位体回収器
９および残りの原子蒸気を回収する蒸気回収トラップ１
０が同位体分離セル１１内に収容されて構成されてい
る。
このように構成されたレーザ装置では、金属蒸気レーザ
発振器３から出力され金属蒸気レーザ増幅器４ａ、４ｂ
により多段増幅された高出力の金属蒸気レーザ光１２
が、光学系分配器７により分配されて色素レーザ発振器
５および色素レーザ増幅器６ａ、６ｂを励起させて、分
離すべき同位体を選択的に励起する励起用の色素レーザ
光および励起された同位体を電離させる電離用の色素レ
ーザ光１３が増幅されて出力される。
発振器３から出力され金属蒸気レーザ増幅器４ａ、４ｂ
により多段増幅された高出力の金属蒸気レーザ光１２
が、光学系分配器７により分配されて色素レーザ発振器
５および色素レーザ増幅器６ａ、６ｂを励起させて、分
離すべき同位体を選択的に励起する励起用の色素レーザ
光および励起された同位体を電離させる電離用の色素レ
ーザ光１３が増幅されて出力される。
このような色素レーザ光１３が、同位体分離セル１１内
の気化器８により蒸気化された原子あるいは分子の蒸気
に照射されると、この蒸気中の目的とする同位体のみが
励起され、ついで電離されてイオン化し、分離同位体回
収器９の負電極板に付着し他の中性原子あるいは中性分
子から分離されて回収される。一方中性原子あるいは中
性分子は分離同位体回収器９の負電極板に吸引されるこ
となく負電極板間を通過して蒸気回収トラップ１０に捕
集されて除去される。
の気化器８により蒸気化された原子あるいは分子の蒸気
に照射されると、この蒸気中の目的とする同位体のみが
励起され、ついで電離されてイオン化し、分離同位体回
収器９の負電極板に付着し他の中性原子あるいは中性分
子から分離されて回収される。一方中性原子あるいは中
性分子は分離同位体回収器９の負電極板に吸引されるこ
となく負電極板間を通過して蒸気回収トラップ１０に捕
集されて除去される。
ところでこのようなレーザ装置による同位体分離方法に
おいては、同位体の吸収スペクトルの差が非常に小さい
ため、レーザ装置の励起用のレーザ光を波長が精密に同
調されたスペクトル幅の狭いビームとする必要があり、
さらに分離効率を高めるため高出力とする必要がある。
おいては、同位体の吸収スペクトルの差が非常に小さい
ため、レーザ装置の励起用のレーザ光を波長が精密に同
調されたスペクトル幅の狭いビームとする必要があり、
さらに分離効率を高めるため高出力とする必要がある。
したがって同位体分離に用いるレーザ装置としては、色
素レーザ発振器５が単一モード発振であって、しかも時
間的な出力ドリフトや波長ドリフトのない安定した高出
力が得られるものが望ましい。
素レーザ発振器５が単一モード発振であって、しかも時
間的な出力ドリフトや波長ドリフトのない安定した高出
力が得られるものが望ましい。
しかるに上記した従来のレーザ装置１では、金属蒸気レ
ーザ発振器３および金属蒸気レーザ増幅器４ａ，４ｂを
直列に配置して金属蒸気レーザ光１２を高出力化し、こ
れを光学系分配器７を介して色素レーザ発振器５および
色素レーザ増幅器６ａ、６ｂの励起用としているため、
高い出力が得られる反面不安定であり、また波長のバラ
ツキも大きいという問題があった。
ーザ発振器３および金属蒸気レーザ増幅器４ａ，４ｂを
直列に配置して金属蒸気レーザ光１２を高出力化し、こ
れを光学系分配器７を介して色素レーザ発振器５および
色素レーザ増幅器６ａ、６ｂの励起用としているため、
高い出力が得られる反面不安定であり、また波長のバラ
ツキも大きいという問題があった。
すなわち従来のレーザ装置において、多段増幅、高出力
化された金属蒸気レーザ光１２は、コヒーレンス性が低
下し、スペクトル幅も拡がり、出力の時間的変動も大き
くなっており、したがってこのような金属蒸気レーザ光
により励起された色素レーザ光は、必然的にコヒーレン
ス性が低下し、スペクトル幅も拡がり、発振出力も不安
定となってしまうのである。
化された金属蒸気レーザ光１２は、コヒーレンス性が低
下し、スペクトル幅も拡がり、出力の時間的変動も大き
くなっており、したがってこのような金属蒸気レーザ光
により励起された色素レーザ光は、必然的にコヒーレン
ス性が低下し、スペクトル幅も拡がり、発振出力も不安
定となってしまうのである。
［発明の目的］ 本発明はこのような従来の難点を解消すべくなされたも
ので、単一モード波長で、時間的な出力ドリフトや波長
ドリフトのない安定した高出力のレーザ光が得られ、こ
れによって同位体分離の効率を高めることのできるレー
ザ装置を提供することを目的とする。
ので、単一モード波長で、時間的な出力ドリフトや波長
ドリフトのない安定した高出力のレーザ光が得られ、こ
れによって同位体分離の効率を高めることのできるレー
ザ装置を提供することを目的とする。
［発明の概要］ すなわち本発明のレーザ装置は、分離すべき同位体を選
択的に励起するレーザ光を出力する色素レーザ発振器
と、この色素レーザ発振器から出力されたレーザ光を増
幅する色素レーザ増幅器と、これらの色素レーザ発振器
および色素レーザ増幅器を励起する金属蒸気レーザ光を
出力する金属蒸気レーザ発振器と、この金属蒸気レーザ
発振器から出力された金属蒸気レーザ光を増幅する金属
蒸気レーザ増幅器と、これらのレーザ発振器およびレー
ザ増幅器のカップリング調整および出力調整を行なう光
学系とを備えたレーザ装置において、前記金属蒸気レー
ザ発振器を、前記色素レーザ発振器を励起する小口径、
小出力の第１の金属蒸気レーザ発振器と、前記色素レー
ザ増幅器を励起する大口径、大出力の第２の金属蒸気レ
ーザ発振器で構成することにより、単一モード波長で、
時間的な出力ドリフトや波長ドリフトのない安定した高
出力のレーザ光が得られるようにし、これによって同位
体分離の効率を高めることを可能にしたものである。
択的に励起するレーザ光を出力する色素レーザ発振器
と、この色素レーザ発振器から出力されたレーザ光を増
幅する色素レーザ増幅器と、これらの色素レーザ発振器
および色素レーザ増幅器を励起する金属蒸気レーザ光を
出力する金属蒸気レーザ発振器と、この金属蒸気レーザ
発振器から出力された金属蒸気レーザ光を増幅する金属
蒸気レーザ増幅器と、これらのレーザ発振器およびレー
ザ増幅器のカップリング調整および出力調整を行なう光
学系とを備えたレーザ装置において、前記金属蒸気レー
ザ発振器を、前記色素レーザ発振器を励起する小口径、
小出力の第１の金属蒸気レーザ発振器と、前記色素レー
ザ増幅器を励起する大口径、大出力の第２の金属蒸気レ
ーザ発振器で構成することにより、単一モード波長で、
時間的な出力ドリフトや波長ドリフトのない安定した高
出力のレーザ光が得られるようにし、これによって同位
体分離の効率を高めることを可能にしたものである。
［発明の実施例］ 以下本発明の詳細を図面に示す実施例について説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例のレーザ装置が配設された同
位体分離用の装置を示すもので、１はレーザ装置、２は
同位体分離回収装置を示している。
位体分離用の装置を示すもので、１はレーザ装置、２は
同位体分離回収装置を示している。
この実施例のレーザ装置１は、たとえば１〜２Ｗ程度の
出力の銅蒸気レーザ発振器等の小口径、小出力の金属蒸
気レーザ発振器３ａ、大口径、大出力の金属蒸気レーザ
発振器３ｂ、この金属蒸気レーザ発振器３ｂに直列に配
置された同径の金属蒸気レーザ増幅器４、光学系分配器
７と、色素レーザ発振器５、直列に配置された３基の色
素レーザ増幅器６ａ、６ｂ、６ｃと、金属蒸気レーザ発
振器３ａ、３ｂ、金属蒸気レーザ増幅器４を励起させる
ための電源１４および同調されたそれぞれトリガ電子回
路１５ａ、１５ｂ、１５ｃとを備えている。
出力の銅蒸気レーザ発振器等の小口径、小出力の金属蒸
気レーザ発振器３ａ、大口径、大出力の金属蒸気レーザ
発振器３ｂ、この金属蒸気レーザ発振器３ｂに直列に配
置された同径の金属蒸気レーザ増幅器４、光学系分配器
７と、色素レーザ発振器５、直列に配置された３基の色
素レーザ増幅器６ａ、６ｂ、６ｃと、金属蒸気レーザ発
振器３ａ、３ｂ、金属蒸気レーザ増幅器４を励起させる
ための電源１４および同調されたそれぞれトリガ電子回
路１５ａ、１５ｂ、１５ｃとを備えている。
小口径、小出力の金属蒸気レーザ発振器３ａは、電源１
４およびトリガ電子回路１５ａにより励起されて、１〜
２Ｗ程度の低出力の金属蒸気レーザ光１２ａを出力し、
色素レーザ発振器５は、この金属蒸気レーザ光１２ａに
より励起されて１０ｍＷ程度の低出力の色素レーザ光１
３ａを発振させる。
４およびトリガ電子回路１５ａにより励起されて、１〜
２Ｗ程度の低出力の金属蒸気レーザ光１２ａを出力し、
色素レーザ発振器５は、この金属蒸気レーザ光１２ａに
より励起されて１０ｍＷ程度の低出力の色素レーザ光１
３ａを発振させる。
一方、電源１４およびトリガ電子回路１５ｂに励起され
た大口径、大出力の金属蒸気レーザ発振器３ｂは、高出
力の金属蒸気レーザ光１２ｂを発振するが、この金属蒸
気レーザ光１２ｂは、金属蒸気レーザ増幅器４によりさ
らに２００Ｗ程度の出力にまで増幅される。
た大口径、大出力の金属蒸気レーザ発振器３ｂは、高出
力の金属蒸気レーザ光１２ｂを発振するが、この金属蒸
気レーザ光１２ｂは、金属蒸気レーザ増幅器４によりさ
らに２００Ｗ程度の出力にまで増幅される。
この増幅された高出力の金属蒸気レーザ光１２ｂは、光
学系分配器７により、たとえば１０Ｗ、５０Ｗ、１４０
Ｗに分配されて、色素レーザ増幅器６ａ、６ｂ、６ｃを
それぞれ励起させる。この結果、色素レーザ発振器５か
ら発振された色素レーザ光１３ａは多段増幅すなわち、
たとえば〜１Ｗ、〜１０Ｗ、〜４０Ｗと段階的に増幅さ
れて、同位体分離用の高出力色素レーザ高１３ａとし
て、同位体分離回収装置２に照射される。なお同位体分
離回収装置２は、第１図に示した同位体分離回収装置２
と同一構成、同一機能を備えたものであるので、同一部
分に同一符号に付して重複する説明を省略する。
学系分配器７により、たとえば１０Ｗ、５０Ｗ、１４０
Ｗに分配されて、色素レーザ増幅器６ａ、６ｂ、６ｃを
それぞれ励起させる。この結果、色素レーザ発振器５か
ら発振された色素レーザ光１３ａは多段増幅すなわち、
たとえば〜１Ｗ、〜１０Ｗ、〜４０Ｗと段階的に増幅さ
れて、同位体分離用の高出力色素レーザ高１３ａとし
て、同位体分離回収装置２に照射される。なお同位体分
離回収装置２は、第１図に示した同位体分離回収装置２
と同一構成、同一機能を備えたものであるので、同一部
分に同一符号に付して重複する説明を省略する。
このように構成されたレーザ装置１では、小口径、小出
力を金属蒸気レーザ発振器３ａは、スペクトル幅が狭
く、コヒーレンス性に優れ安定したレーザ光を出力す
る。したがって、この金属蒸気レーザ発振器３ａに励起
された色素レーザ発振器５は、スペクトル幅の狭い、コ
ヒーレンス性に優れた、しかも安定した出力のレーザ光
を出力して同位体分離回収装置の分離効率を高めること
ができる。
力を金属蒸気レーザ発振器３ａは、スペクトル幅が狭
く、コヒーレンス性に優れ安定したレーザ光を出力す
る。したがって、この金属蒸気レーザ発振器３ａに励起
された色素レーザ発振器５は、スペクトル幅の狭い、コ
ヒーレンス性に優れた、しかも安定した出力のレーザ光
を出力して同位体分離回収装置の分離効率を高めること
ができる。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明のレーザ装置によれば、単一
モード波長で、時間的な出力ドリフトや波長ドリフトの
ない安定した高出力のレーザ光を得ることができる。し
たがって本発明をたとえば同位体分離に適用すれば、高
い同位体分離効率を得ることができる。
モード波長で、時間的な出力ドリフトや波長ドリフトの
ない安定した高出力のレーザ光を得ることができる。し
たがって本発明をたとえば同位体分離に適用すれば、高
い同位体分離効率を得ることができる。
第１図は本発明のレーザ装置の一実施例を示す図、第２
図は従来の同位体分離用のレーザ装置と同位体分離回収
装置を示す図である。 １……レーザ装置 ２……同位体分離回収装置 ３……金属蒸気レーザ発振器 ３ａ……小口径、小出力金属蒸気レーザ発振器 ３ｂ……大口径、大出力金属蒸気レーザ発振器 ４……金属蒸気レーザ増幅器 ５……色素レーザ発振器 ６……色素レーザ増幅器 １２……金属蒸気レーザ光 １３……色素レーザ光
図は従来の同位体分離用のレーザ装置と同位体分離回収
装置を示す図である。 １……レーザ装置 ２……同位体分離回収装置 ３……金属蒸気レーザ発振器 ３ａ……小口径、小出力金属蒸気レーザ発振器 ３ｂ……大口径、大出力金属蒸気レーザ発振器 ４……金属蒸気レーザ増幅器 ５……色素レーザ発振器 ６……色素レーザ増幅器 １２……金属蒸気レーザ光 １３……色素レーザ光
Claims (1)
- 【請求項１】分離すべき同位体を選択的に励起するレー
ザ光を出力する色素レーザ発振器と、この色素レーザ発
振器から出力されたレーザ光を増幅する色素をレーザ増
幅器と、これらの色素レーザ発振器および色素レーザ増
幅器を励起する金属蒸気レーザ光を出力する金属蒸気レ
ーザ発振器と、この金属蒸気レーザ発振器から出力され
た金属蒸気レーザ光を増幅する金属蒸気レーザ増幅器
と、これらのレーザ発振器およびレーザ増幅器のカップ
リング調整および出力調整を行なう光学系とを備えたレ
ーザ装置において、前記金属蒸気レーザ発振器を、前記
色素レーザ発振器を励起する小口径、小出力の第１の金
属蒸気レーザ発振器と、前記色素レーザ増幅器を励起す
る大口径、大出力の第２の金属蒸気レーザ発振器で構成
してなることを特徴とするレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15236585A JPH0624280B2 (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15236585A JPH0624280B2 (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | レ−ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6214487A JPS6214487A (ja) | 1987-01-23 |
| JPH0624280B2 true JPH0624280B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=15538936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15236585A Expired - Fee Related JPH0624280B2 (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0624280B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02180087A (ja) * | 1989-01-05 | 1990-07-12 | Toshiba Corp | パルス発振色素レーザシステム |
| FR2682825B1 (fr) * | 1991-10-18 | 1993-11-19 | Commissariat A Energie Atomique | Installation pour la formation d'un faisceau laser adapte a la separation isotopique. |
| CN103022889A (zh) * | 2012-12-20 | 2013-04-03 | 中国科学技术大学 | 一种产生窄线宽脉冲激光的脉冲染料放大器及方法 |
-
1985
- 1985-07-12 JP JP15236585A patent/JPH0624280B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6214487A (ja) | 1987-01-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |