JPH0728074B2 - 色素レーザー等の波長可変レーザーの波長制御装置 - Google Patents
色素レーザー等の波長可変レーザーの波長制御装置Info
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- JPH0728074B2 JPH0728074B2 JP3132258A JP13225891A JPH0728074B2 JP H0728074 B2 JPH0728074 B2 JP H0728074B2 JP 3132258 A JP3132258 A JP 3132258A JP 13225891 A JP13225891 A JP 13225891A JP H0728074 B2 JPH0728074 B2 JP H0728074B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は原子法レーザーウラン濃
縮等の同位体分離、核燃料再処理における元素分離、レ
ーザー計測等に使用されるレーザー装置の改良に関す
る。更に詳述すると、本発明は、色素レーザー等の波長
可変レーザーの波長を精密に制御する波長制御装置に関
する。
縮等の同位体分離、核燃料再処理における元素分離、レ
ーザー計測等に使用されるレーザー装置の改良に関す
る。更に詳述すると、本発明は、色素レーザー等の波長
可変レーザーの波長を精密に制御する波長制御装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】同位体分離やレーザー計測等に用いられ
ている色素レーザー装置にあっては、同位体同士の近接
した原子共鳴線に選択的にレーザー光を同調したり超微
細構造をもつ原子共鳴線にレーザー光を同調するため
に、色素レーザーの発振スペクトルを数１００ＭＨｚ程
度に抑えたり、波長をゆっくり変化させたり、またナノ
秒オーダーで高速に波長を掃引することが要求される。
このため、従来は、同装置内にエタロンを何枚も導入し
てエタロン内の圧力を掃引したり、または色素の薄い膜
を作りリング共振器を組んだり、電気光学素子等を用い
てレーザー周波数に変調をかけるなど装置内に数多くの
光学素子を組込むことによってそれを達成している。
ている色素レーザー装置にあっては、同位体同士の近接
した原子共鳴線に選択的にレーザー光を同調したり超微
細構造をもつ原子共鳴線にレーザー光を同調するため
に、色素レーザーの発振スペクトルを数１００ＭＨｚ程
度に抑えたり、波長をゆっくり変化させたり、またナノ
秒オーダーで高速に波長を掃引することが要求される。
このため、従来は、同装置内にエタロンを何枚も導入し
てエタロン内の圧力を掃引したり、または色素の薄い膜
を作りリング共振器を組んだり、電気光学素子等を用い
てレーザー周波数に変調をかけるなど装置内に数多くの
光学素子を組込むことによってそれを達成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来の波長制御装置においては、数多くの光学素子を組
込むことが必要となることから、装置自体複雑で大型な
ものとなる。更には、色素の励起に用いるレーザーの種
類が増えるため、装置の取扱いも難しくなりコストも非
常に高くなっている。
従来の波長制御装置においては、数多くの光学素子を組
込むことが必要となることから、装置自体複雑で大型な
ものとなる。更には、色素の励起に用いるレーザーの種
類が増えるため、装置の取扱いも難しくなりコストも非
常に高くなっている。
【０００４】本発明は、色素レーザー等の波長可変レー
ザーの波長を精度良く制御できる小型で低コストの波長
制御装置を提供することを目的とする。
ザーの波長を精度良く制御できる小型で低コストの波長
制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明の色素レーザー等の波長可変レーザーの波長
制御装置は、波長制御可能な半導体レーザー装置と、色
素レーザー等の波長可変レーザー光を射出する波長可変
レーザー装置とを有し、前記半導体レーザー装置におい
て精密に波長制御された半導体レーザー光を前記波長可
変レーザーに注入同期させ、前記波長可変レーザー光の
波長制御を行うようにしている。
め、本発明の色素レーザー等の波長可変レーザーの波長
制御装置は、波長制御可能な半導体レーザー装置と、色
素レーザー等の波長可変レーザー光を射出する波長可変
レーザー装置とを有し、前記半導体レーザー装置におい
て精密に波長制御された半導体レーザー光を前記波長可
変レーザーに注入同期させ、前記波長可変レーザー光の
波長制御を行うようにしている。
【０００６】
【作用】半導体レーザーはその温度や注入電流を制御す
るだけで半導体レーザー光の発振波長を容易に変化させ
ることができる。また、注入電流即ち半導体レーザーの
駆動電流に変調をかけることによって半導体レーザー光
の発振周波数に変調をかけることもできる。更に、回折
格子やファブリペローエタロンを用いて外部共振器を構
成することによって、数１０ＫＨｚ程度まで半導体レー
ザー光のスペクトル幅を狭窄することもできる。
るだけで半導体レーザー光の発振波長を容易に変化させ
ることができる。また、注入電流即ち半導体レーザーの
駆動電流に変調をかけることによって半導体レーザー光
の発振周波数に変調をかけることもできる。更に、回折
格子やファブリペローエタロンを用いて外部共振器を構
成することによって、数１０ＫＨｚ程度まで半導体レー
ザー光のスペクトル幅を狭窄することもできる。
【０００７】そこで、所望とする条件に精密に波長制御
された半導体レーザー光を発生させてこれを色素レーザ
ー等の波長可変レーザーの共振器内に注入同期させる
と、波長可変レーザー光の波長が制御され、半導体レー
ザーと同程度に精密に波長制御されたレーザー光が色素
レーザーなどの波長可変レーザーから得られる。しか
も、この波長制御されたレーザー光は、もともと波長可
変レーザーから発振し得るだけの大きな出力である。
された半導体レーザー光を発生させてこれを色素レーザ
ー等の波長可変レーザーの共振器内に注入同期させる
と、波長可変レーザー光の波長が制御され、半導体レー
ザーと同程度に精密に波長制御されたレーザー光が色素
レーザーなどの波長可変レーザーから得られる。しか
も、この波長制御されたレーザー光は、もともと波長可
変レーザーから発振し得るだけの大きな出力である。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。
づいて詳細に説明する。
【０００９】図１に本発明をパルス色素レーザーに適用
した一実施例を原理図で示す。本実施例の波長制御装置
は、半導体レーザー光を直接色素セル５に注入せずに色
素レーザー２０の共振器２１に半導体レーザー光が種に
なるように注入同期する方式である。即ち、色素励起用
レーザー装置１３から射出されたレーザー光を共振器２
１の色素セル５に照射し、色素を励起する。一方、共振
器２１のビームスピリッタ１２には半導体レーザー１か
ら射出される半導体レーザー光がスペシャルフィルタ１
１を経て注入される。スペシャルフィルタ１１は半導体
レーザー１に戻り光が侵入するのを防止するためのもの
である。本実施例では戻り光の侵入防止のためのスペシ
ャルフィルタ１１を使用したが、光アイソレータ等を使
用しても良い。色素レーザー光は共振器２１内に注入さ
れた半導体レーザー光を種として同期した成分即ち半導
体レーザー光と同程度に波長制御された成分の色素レー
ザー光を得る。依って、半導体レーザー光の波長制御を
行うことによって色素レーザー光の波長が制御される。
この方法によれば少ない半導体レーザー出力で大きな出
力の色素レーザーの波長を制御できる。即ち、制御効率
の向上を計ることができる。
した一実施例を原理図で示す。本実施例の波長制御装置
は、半導体レーザー光を直接色素セル５に注入せずに色
素レーザー２０の共振器２１に半導体レーザー光が種に
なるように注入同期する方式である。即ち、色素励起用
レーザー装置１３から射出されたレーザー光を共振器２
１の色素セル５に照射し、色素を励起する。一方、共振
器２１のビームスピリッタ１２には半導体レーザー１か
ら射出される半導体レーザー光がスペシャルフィルタ１
１を経て注入される。スペシャルフィルタ１１は半導体
レーザー１に戻り光が侵入するのを防止するためのもの
である。本実施例では戻り光の侵入防止のためのスペシ
ャルフィルタ１１を使用したが、光アイソレータ等を使
用しても良い。色素レーザー光は共振器２１内に注入さ
れた半導体レーザー光を種として同期した成分即ち半導
体レーザー光と同程度に波長制御された成分の色素レー
ザー光を得る。依って、半導体レーザー光の波長制御を
行うことによって色素レーザー光の波長が制御される。
この方法によれば少ない半導体レーザー出力で大きな出
力の色素レーザーの波長を制御できる。即ち、制御効率
の向上を計ることができる。
【００１０】色素レーザー２０は、色素励起用レーザー
装置１３と共振器２１とから構成され、色素励起用レー
ザー装置１３から射出される色素励起用レーザーを共振
器２１の色素セル５に注入集光し、光励起するように設
けられている。したがって、色素レーザー２０の共振器
２１からは半導体レーザー光に同期した成分のみの質の
高い色素レーザー光を得ることができる。ここで、色素
レーザー２０の共振器２１は、ミラー１４とミラー１５
と色素セル５とから構成されている。
装置１３と共振器２１とから構成され、色素励起用レー
ザー装置１３から射出される色素励起用レーザーを共振
器２１の色素セル５に注入集光し、光励起するように設
けられている。したがって、色素レーザー２０の共振器
２１からは半導体レーザー光に同期した成分のみの質の
高い色素レーザー光を得ることができる。ここで、色素
レーザー２０の共振器２１は、ミラー１４とミラー１５
と色素セル５とから構成されている。
【００１１】また、半導体レーザー１としては、短波長
である可視光半導体レーザー、例えばＡｌＧａＩｎＰレ
ーザー等の波長制御や狭帯域化が容易でスペクトル幅２
００ＭＨｚのシングル縦モードのレーザー光を出射する
レーザーの使用が好ましいが特にこれらに限定されるも
のではない。この半導体レーザーの発振波長は色素レー
ザーに注入される際には色素レーザーの発振波長域内に
なければならない。また、色素レーザーよりも波長の長
い高出力の赤外半導体レーザーと非線形結晶等の高調波
発生装置（ＳＨＧ又はＴＨＧ）を組合せたレーザー装置
を用いても良い。例えば、半導体レーザーとして色素レ
ーザーよりも波長の高い高出力の赤外半導体レーザーを
用い、これを第２次ないし第３次高周波発生装置を介し
て色素レーザー光の波長とマッチングさせてから注入同
期させるようにしても良い。そして、この半導体レーザ
ー１には、波長制御のための手段、例えば温度コントロ
ーラや半導体レーザー駆動電源２の注入電流に変調をか
ける装置あるいは外部共振器が接続される。
である可視光半導体レーザー、例えばＡｌＧａＩｎＰレ
ーザー等の波長制御や狭帯域化が容易でスペクトル幅２
００ＭＨｚのシングル縦モードのレーザー光を出射する
レーザーの使用が好ましいが特にこれらに限定されるも
のではない。この半導体レーザーの発振波長は色素レー
ザーに注入される際には色素レーザーの発振波長域内に
なければならない。また、色素レーザーよりも波長の長
い高出力の赤外半導体レーザーと非線形結晶等の高調波
発生装置（ＳＨＧ又はＴＨＧ）を組合せたレーザー装置
を用いても良い。例えば、半導体レーザーとして色素レ
ーザーよりも波長の高い高出力の赤外半導体レーザーを
用い、これを第２次ないし第３次高周波発生装置を介し
て色素レーザー光の波長とマッチングさせてから注入同
期させるようにしても良い。そして、この半導体レーザ
ー１には、波長制御のための手段、例えば温度コントロ
ーラや半導体レーザー駆動電源２の注入電流に変調をか
ける装置あるいは外部共振器が接続される。
【００１２】以上のように構成されているので、次のよ
うにして色素レーザー光の波長制御が行われる。半導体
レーザー１はその温度や注入電流を制御するだけで半導
体レーザー光の発振波長を容易に変化することができ
る。また、注入電流即ち半導体レーザー１の駆動電流に
変調をかけることによって半導体レーザー光の発振周波
数に変調をかけることもできる。ちなみに、半導体レー
ザー１の駆動電流に数１０ＭＨｚ程度の変調をかけるこ
とによって、半導体レーザー光そのものの波長をナノ秒
オーダで掃引することもできる。また、回折格子（図示
せず）やファブリペローエタロンを用いて外部共振器を
構成することによって、数１０ＫＨｚ程度まで半導体レ
ーザー光のスペクトル幅を狭窄することもできる。した
がって、半導体レーザー１の温度あるいは電流若しくは
双方をコントロールして半導体レーザー光の波長を所定
の値に制御することによって、色素レーザー光の発振波
長も同期して制御される。更に、半導体レーザー１の駆
動電流に変調をかけることによって色素レーザー２０の
発振波長を変調させることができる。即ち、小さな出力
容量の半導体レーザー１の半導体レーザー光の波長制御
を行うことによって大きな出力容量の色素レーザー光の
波長制御が行なわれる。波長制御された色素レーザー光
は共振器２１から射出される。尚、本明細書で言う波長
制御とは大きくわけてスペクトルの狭窄化、ゆっくり波
長を変化させる波長可変、ナノ秒オーダーで高速に波長
を変化（掃引）させる変調の３種類を意味している。
うにして色素レーザー光の波長制御が行われる。半導体
レーザー１はその温度や注入電流を制御するだけで半導
体レーザー光の発振波長を容易に変化することができ
る。また、注入電流即ち半導体レーザー１の駆動電流に
変調をかけることによって半導体レーザー光の発振周波
数に変調をかけることもできる。ちなみに、半導体レー
ザー１の駆動電流に数１０ＭＨｚ程度の変調をかけるこ
とによって、半導体レーザー光そのものの波長をナノ秒
オーダで掃引することもできる。また、回折格子（図示
せず）やファブリペローエタロンを用いて外部共振器を
構成することによって、数１０ＫＨｚ程度まで半導体レ
ーザー光のスペクトル幅を狭窄することもできる。した
がって、半導体レーザー１の温度あるいは電流若しくは
双方をコントロールして半導体レーザー光の波長を所定
の値に制御することによって、色素レーザー光の発振波
長も同期して制御される。更に、半導体レーザー１の駆
動電流に変調をかけることによって色素レーザー２０の
発振波長を変調させることができる。即ち、小さな出力
容量の半導体レーザー１の半導体レーザー光の波長制御
を行うことによって大きな出力容量の色素レーザー光の
波長制御が行なわれる。波長制御された色素レーザー光
は共振器２１から射出される。尚、本明細書で言う波長
制御とは大きくわけてスペクトルの狭窄化、ゆっくり波
長を変化させる波長可変、ナノ秒オーダーで高速に波長
を変化（掃引）させる変調の３種類を意味している。
【００１３】図２に本発明の他の実施例を示す。尚、図
１の実施例と同一部材については同一符号を付して詳細
な説明は省略する。この装置は、半導体レーザー１から
射出される半導体レーザー光を色素レーザーの色素セル
５に直接注入し、半導体レーザー光を色素レーザー光で
増幅するようにしたものである。また、色素セル５には
色素励起用レーザー光がミラー１０及び集光レンズ８を
介して注入される。半導体レーザー１の発振波長は色素
レーザーの発振波長域内になければならない。半導体レ
ーザー１としては、短波長である可視光半導体レーザ
ー、例えばＡｌＧａＩｎＰレーザー等の波長制御や狭帯
域化が容易でスペクトル幅２００ＭＨｚのシングル縦モ
ードのレーザー光を出射するレーザーの使用が好ましい
が特にこれらに限定されるものではない。また、色素レ
ーザーよりも波長の長い高出力の赤外線半導体レーザー
と非線形結晶等の高調波発生装置（ＳＨＧ又はＴＨＧ）
を組合せたレーザー装置を用いても良い。そして、この
半導体レーザー１には、波長制御のための手段、例えば
温度コントローラや半導体レーザー駆動電源２の注入電
流に変調をかける装置あるいは外部共振器が接続され
る。この半導体レーザー１から出力されるレーザー光は
ミラー９、ピンホール３ａ，３ｂ及び集光レンズ４ａ，
４ｂを介して色素セル５に集光され注入されている。ま
た、色素励起用レーザーはミラー１０及び集光レンズ８
を介して色素セル５に注入され光励起するように設けら
れている。ピンホール３ａ，３ｂ及び集光レンズ４ａ，
４ｂはスペシャルフィルタを構成しており、増幅された
自然放出光（Amplifired Spontaneous Emission ：ＡＳ
Ｅと略す）が、半導体レーザー１内に侵入するのを防止
している。半導体レーザー光で増幅された色素レーザー
光は色素セル５よりピンホール６及び集光レンズ７を経
て外部に射出される。ここで、ピンホール６及び集光レ
ンズ７は波長制御された色素レーザー光とＡＳＥとを分
離するためのスペシャルフィルタである。
１の実施例と同一部材については同一符号を付して詳細
な説明は省略する。この装置は、半導体レーザー１から
射出される半導体レーザー光を色素レーザーの色素セル
５に直接注入し、半導体レーザー光を色素レーザー光で
増幅するようにしたものである。また、色素セル５には
色素励起用レーザー光がミラー１０及び集光レンズ８を
介して注入される。半導体レーザー１の発振波長は色素
レーザーの発振波長域内になければならない。半導体レ
ーザー１としては、短波長である可視光半導体レーザ
ー、例えばＡｌＧａＩｎＰレーザー等の波長制御や狭帯
域化が容易でスペクトル幅２００ＭＨｚのシングル縦モ
ードのレーザー光を出射するレーザーの使用が好ましい
が特にこれらに限定されるものではない。また、色素レ
ーザーよりも波長の長い高出力の赤外線半導体レーザー
と非線形結晶等の高調波発生装置（ＳＨＧ又はＴＨＧ）
を組合せたレーザー装置を用いても良い。そして、この
半導体レーザー１には、波長制御のための手段、例えば
温度コントローラや半導体レーザー駆動電源２の注入電
流に変調をかける装置あるいは外部共振器が接続され
る。この半導体レーザー１から出力されるレーザー光は
ミラー９、ピンホール３ａ，３ｂ及び集光レンズ４ａ，
４ｂを介して色素セル５に集光され注入されている。ま
た、色素励起用レーザーはミラー１０及び集光レンズ８
を介して色素セル５に注入され光励起するように設けら
れている。ピンホール３ａ，３ｂ及び集光レンズ４ａ，
４ｂはスペシャルフィルタを構成しており、増幅された
自然放出光（Amplifired Spontaneous Emission ：ＡＳ
Ｅと略す）が、半導体レーザー１内に侵入するのを防止
している。半導体レーザー光で増幅された色素レーザー
光は色素セル５よりピンホール６及び集光レンズ７を経
て外部に射出される。ここで、ピンホール６及び集光レ
ンズ７は波長制御された色素レーザー光とＡＳＥとを分
離するためのスペシャルフィルタである。
【００１４】斯様に構成されているので、所望の波長制
御が施された半導体レーザー光が色素レーザによって増
幅され、所望の波長制御がされかつ大容量のレーザー光
として出力される。
御が施された半導体レーザー光が色素レーザによって増
幅され、所望の波長制御がされかつ大容量のレーザー光
として出力される。
【００１５】尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の
要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、本実施例では色素レーザーの波長制御につ
いて主に説明したがこれに特に限定されるものではな
く、他の波長可変レーザーの波長制御に対しても実施可
能である。例えば、アレキサンドライトレーザー、Ｔｉ
−Ａｌ2 Ｏ3 レーザー、自由電子レーザー等の波長可変
レーザーの波長制御にも適用できる。
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の
要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、本実施例では色素レーザーの波長制御につ
いて主に説明したがこれに特に限定されるものではな
く、他の波長可変レーザーの波長制御に対しても実施可
能である。例えば、アレキサンドライトレーザー、Ｔｉ
−Ａｌ2 Ｏ3 レーザー、自由電子レーザー等の波長可変
レーザーの波長制御にも適用できる。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の色素レーザー等の波長可変レーザーの波長制御装置
は、半導体レーザーにおいて精密に波長制御されたレー
ザー光を発生させて色素レーザー等の波長可変レーザー
光に注入同期させるようにしたので、半導体レーザーと
同程度に精密に波長制御された大出力レーザー光を非常
に簡単に得ることができる。また、半導体レーザー光を
波長可変レーザーの共振器内に注入させる簡単な装置構
成のため低コストで装置を製造することができる。これ
により、同位体分離やレーザー計測用のレーザー装置を
小型かつ低廉に作製することが可能となる。
の色素レーザー等の波長可変レーザーの波長制御装置
は、半導体レーザーにおいて精密に波長制御されたレー
ザー光を発生させて色素レーザー等の波長可変レーザー
光に注入同期させるようにしたので、半導体レーザーと
同程度に精密に波長制御された大出力レーザー光を非常
に簡単に得ることができる。また、半導体レーザー光を
波長可変レーザーの共振器内に注入させる簡単な装置構
成のため低コストで装置を製造することができる。これ
により、同位体分離やレーザー計測用のレーザー装置を
小型かつ低廉に作製することが可能となる。
【図１】本発明の波長制御装置の一実施例を示す原理図
である。
である。
【図２】本発明の他の実施例を示す原理図である。
１ 半導体レーザー ２ 半導体レーザー駆動装置 ５ 色素セル １２ ビームスピリッタ １３ 色素励起用レーザー駆動装置 ２０ 色素レーザー ２１ 色素レーザーの共振器
Claims (1)
- 【請求項１】 波長制御可能な半導体レーザー装置と、
色素レーザー等の波長可変レーザー光を射出する波長可
変レーザー装置とを有し、前記半導体レーザー装置にお
いて精密に波長制御された半導体レーザー光を前記波長
可変レーザーに注入同期させ、前記波長可変レーザー光
の波長制御を行うことを特徴とする色素レーザー等の波
長可変レーザーの波長制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3132258A JPH0728074B2 (ja) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | 色素レーザー等の波長可変レーザーの波長制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3132258A JPH0728074B2 (ja) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | 色素レーザー等の波長可変レーザーの波長制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04334080A JPH04334080A (ja) | 1992-11-20 |
| JPH0728074B2 true JPH0728074B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=15077074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3132258A Expired - Fee Related JPH0728074B2 (ja) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | 色素レーザー等の波長可変レーザーの波長制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0728074B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01145152U (ja) * | 1988-03-29 | 1989-10-05 |
-
1991
- 1991-05-09 JP JP3132258A patent/JPH0728074B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04334080A (ja) | 1992-11-20 |
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