JPH0837333A - 光フィードバックを無くす装置 - Google Patents
光フィードバックを無くす装置Info
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- JPH0837333A JPH0837333A JP7063207A JP6320795A JPH0837333A JP H0837333 A JPH0837333 A JP H0837333A JP 7063207 A JP7063207 A JP 7063207A JP 6320795 A JP6320795 A JP 6320795A JP H0837333 A JPH0837333 A JP H0837333A
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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
- H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
- H01S3/0064—Anti-reflection devices, e.g. optical isolaters
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/11—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on acousto-optical elements, e.g. using variable diffraction by sound or like mechanical waves
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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
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/22—Gases
- H01S3/223—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms
- H01S3/2232—Carbon dioxide (CO2) or monoxide [CO]
-
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- 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
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【目的】発振器、増幅器を有するレーザ発振装置の有害
なフィードバックの影響を無くす装置を得ること。 【構成】パワー増幅器からレーザ主発振器への有害なフ
ィードバック反射光はレーザ発振器共振空胴の帯域幅の
２倍以上までレーザの周波数をシフトする非可逆性の周
波数シフタを発振器と増幅器との間に挿入する事によっ
て無くされる。
なフィードバックの影響を無くす装置を得ること。 【構成】パワー増幅器からレーザ主発振器への有害なフ
ィードバック反射光はレーザ発振器共振空胴の帯域幅の
２倍以上までレーザの周波数をシフトする非可逆性の周
波数シフタを発振器と増幅器との間に挿入する事によっ
て無くされる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は発振器、特に、主発振
器、特にレーザ主発振器の出力に於けるフィードバック
反射の影響を無くす装置に関する。
器、特にレーザ主発振器の出力に於けるフィードバック
反射の影響を無くす装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】発振器へ反射して戻される少量の出力パ
ワーは、発振器の出力に大きな影響を与え得る。レーザ
主発振器に関して、このフィードバックは現存する発振
器へ別の共振空胴を結合することに相当し、フィードバ
ックは発振器内の循環波と干渉するであろう。これは、
少量のパワーが増幅器から発振器へ反射して戻され、そ
の結果生じる出力の変動が増幅されるであろう時、レー
ザ主発振器／パワー増幅器（ＭＯＰＡ）システムの作動
に破壊的な衝撃を与え得る。多段増幅器（multisection
amplifier）に於て、増幅器の段から段への移動の際の
インピーダンスの変化は各段で反射を起し、その結果夫
々がもとの増幅器に対するそれ自身の位相関係を有する
多数のフィードバック波ができる。
ワーは、発振器の出力に大きな影響を与え得る。レーザ
主発振器に関して、このフィードバックは現存する発振
器へ別の共振空胴を結合することに相当し、フィードバ
ックは発振器内の循環波と干渉するであろう。これは、
少量のパワーが増幅器から発振器へ反射して戻され、そ
の結果生じる出力の変動が増幅されるであろう時、レー
ザ主発振器／パワー増幅器（ＭＯＰＡ）システムの作動
に破壊的な衝撃を与え得る。多段増幅器（multisection
amplifier）に於て、増幅器の段から段への移動の際の
インピーダンスの変化は各段で反射を起し、その結果夫
々がもとの増幅器に対するそれ自身の位相関係を有する
多数のフィードバック波ができる。
【０００３】この影響は、主発振器と反射波との間の位
相関係が常に変化するような、周波数チャープ（chirp
e）されたＭＯＰＡ内では更に激しくなる。その結果出
力パワーは、発振器の周波数の不定関数（erratic func
tion）になる。周波数チャープ率及びチャープ反復率が
上昇すると、発振器のパワーの変動は、共振空胴の減衰
時間及び利得媒体の時定数と相互に作用し合う。この相
互作用は変動を歪ませ、その結果それらは瞬間発振周波
数及びフィードバック反射の位相のシフトによってだけ
でなく、発振器出力の時刻歴によってでさえも最早決定
され得ない。
相関係が常に変化するような、周波数チャープ（chirp
e）されたＭＯＰＡ内では更に激しくなる。その結果出
力パワーは、発振器の周波数の不定関数（erratic func
tion）になる。周波数チャープ率及びチャープ反復率が
上昇すると、発振器のパワーの変動は、共振空胴の減衰
時間及び利得媒体の時定数と相互に作用し合う。この相
互作用は変動を歪ませ、その結果それらは瞬間発振周波
数及びフィードバック反射の位相のシフトによってだけ
でなく、発振器出力の時刻歴によってでさえも最早決定
され得ない。
【０００４】増幅器での戻り反射から発振器を絶縁する
ための従来の技術は、（１）反射を無くすための大変な
努力、（２）ファラデー回転を使った偏波による絶縁、
及び（３）波長板を使った偏波による絶縁である。これ
らの技術は、数多くの欠点を有する。
ための従来の技術は、（１）反射を無くすための大変な
努力、（２）ファラデー回転を使った偏波による絶縁、
及び（３）波長板を使った偏波による絶縁である。これ
らの技術は、数多くの欠点を有する。
【０００５】（１）スプリアス反射が最小にされるとし
ても、それは複雑さ及び費用が極端に大きく、従って失
敗ででさえあり得る。
ても、それは複雑さ及び費用が極端に大きく、従って失
敗ででさえあり得る。
【０００６】（２）ファラデー回転とは、或る材料が磁
界に晒される時、その材料が、伝送されるビームの偏波
面を回転させるという特性である。その回転子を通る帰
路では、その回転作用は元に戻されずに、その回転が倍
になる。４５°の回転子を使用することによって、フィ
ードバック・ビームの偏波はもとのビームから９０°回
転させられ、或る偏波子に遮られ得る。ファラデー絶縁
子は、しばしば１μｍよりも短い波長に使用されるが、
ＣＯ2 のレーザの１０．６μｍの波長のような、より長
い赤外線に適切なファラデー回転子の材料はない。困難
さを示す例として、リンカーン・ラボラトリー・ファイ
アポンド（Lincoln Laboratory Firepond ）の施設にあ
るＣＯ2 のＭＯＰＡはそのファラデー回転子のために７
０キロガウスの超伝導性磁石を必要とする。
界に晒される時、その材料が、伝送されるビームの偏波
面を回転させるという特性である。その回転子を通る帰
路では、その回転作用は元に戻されずに、その回転が倍
になる。４５°の回転子を使用することによって、フィ
ードバック・ビームの偏波はもとのビームから９０°回
転させられ、或る偏波子に遮られ得る。ファラデー絶縁
子は、しばしば１μｍよりも短い波長に使用されるが、
ＣＯ2 のレーザの１０．６μｍの波長のような、より長
い赤外線に適切なファラデー回転子の材料はない。困難
さを示す例として、リンカーン・ラボラトリー・ファイ
アポンド（Lincoln Laboratory Firepond ）の施設にあ
るＣＯ2 のＭＯＰＡはそのファラデー回転子のために７
０キロガウスの超伝導性磁石を必要とする。
【０００７】（３）波長板の絶縁は四分の一波長板を使
用することによって、線形偏波光を円形偏波光に変える
ように働く。従って反射光は逆方向に円形偏波され、波
長板はそれらを、或る偏波子によって拒絶され得る元の
ものと直交する線形偏波光に変える。しかし、発振器と
反射子との間の円形偏波は、多くのシステムに於て実用
的ではない。
用することによって、線形偏波光を円形偏波光に変える
ように働く。従って反射光は逆方向に円形偏波され、波
長板はそれらを、或る偏波子によって拒絶され得る元の
ものと直交する線形偏波光に変える。しかし、発振器と
反射子との間の円形偏波は、多くのシステムに於て実用
的ではない。
【０００８】ＭＯＰＡシステムに於て、増幅器は、例え
ば、夫々が水平方向の構成要素と垂直方向の構成要素と
の間に大きい位相のシフトをもたらす８つの全内部反射
の折曲り（total internal-reflection fold）を有し得
る。これらの位相のシフトは、円形偏波を色々な長円形
の偏波状態に変えるが、その後それらは波長板で直交す
る線形偏向に戻らないであろう。更に、増幅器は、円形
偏波の正味利得に、更に加えて円形偏波を長円形偏波に
変えることに影響を及ぼす、水平方向の及び垂直方向の
偏波に対して別の伝送率を有する。
ば、夫々が水平方向の構成要素と垂直方向の構成要素と
の間に大きい位相のシフトをもたらす８つの全内部反射
の折曲り（total internal-reflection fold）を有し得
る。これらの位相のシフトは、円形偏波を色々な長円形
の偏波状態に変えるが、その後それらは波長板で直交す
る線形偏向に戻らないであろう。更に、増幅器は、円形
偏波の正味利得に、更に加えて円形偏波を長円形偏波に
変えることに影響を及ぼす、水平方向の及び垂直方向の
偏波に対して別の伝送率を有する。
【０００９】ファラデー回転の或いは波長板の何れの絶
縁も、散乱光が特別に偏波される訳ではないので、散乱
光を防ぐことはできない。
縁も、散乱光が特別に偏波される訳ではないので、散乱
光を防ぐことはできない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従って、主発振器への
フィードバック反射の影響を無くすことが、本発明の目
的である。
フィードバック反射の影響を無くすことが、本発明の目
的である。
【００１１】レーザ主発振器へのパワー増幅器からのフ
ィードバック反射の影響を無くすことが、本発明の別の
目的である。
ィードバック反射の影響を無くすことが、本発明の別の
目的である。
【００１２】効果的に且つ容易に使えるフィードバック
を無くす装置を提供することが、本発明の別の目的であ
る。
を無くす装置を提供することが、本発明の別の目的であ
る。
【００１３】チャープされたＭＯＰＡシステムに於て、
効果的に且つ容易に使えるフィードバックを無くす装置
を提供することが、本発明の別の目的である。
効果的に且つ容易に使えるフィードバックを無くす装置
を提供することが、本発明の別の目的である。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明によると、周波数
シフタは発振器と増幅器との間に配置される。発振器か
らの出力の周波数は、それが増幅器へ伝搬する途中でシ
フトされ、如何なるフィードバックも、それが発振器へ
伝搬し戻される途中で再びシフトされる。
シフタは発振器と増幅器との間に配置される。発振器か
らの出力の周波数は、それが増幅器へ伝搬する途中でシ
フトされ、如何なるフィードバックも、それが発振器へ
伝搬し戻される途中で再びシフトされる。
【００１５】更に、本発明によると、非可逆性の周波数
シフタが採用される。そのような周波数シフタに於て、
周波数シフタを通る戻り方向の伝搬は周波数のシフトを
もとに戻さず、第２のシフトは第１のものを相殺しない
（普通、正味のシフトは第１のものの約２倍である）。
こうして、元の発振器の周波数からシフトされたフィー
ドバックが発振器に帰還する。２パスの周波数のシフト
を発振器の空胴の共振帯域幅よりも大きくなるように選
択することによって、フィードバック波は、発振器の空
胴内で共振せず、発振器に影響を及ぼさないであろう。
このアプローチは不本意な反射のシフトに左右されない
ので、発振器を散乱光からも絶縁するであろう。
シフタが採用される。そのような周波数シフタに於て、
周波数シフタを通る戻り方向の伝搬は周波数のシフトを
もとに戻さず、第２のシフトは第１のものを相殺しない
（普通、正味のシフトは第１のものの約２倍である）。
こうして、元の発振器の周波数からシフトされたフィー
ドバックが発振器に帰還する。２パスの周波数のシフト
を発振器の空胴の共振帯域幅よりも大きくなるように選
択することによって、フィードバック波は、発振器の空
胴内で共振せず、発振器に影響を及ぼさないであろう。
このアプローチは不本意な反射のシフトに左右されない
ので、発振器を散乱光からも絶縁するであろう。
【００１６】斬新であると思われる本発明の目的及び特
徴は、特に、周波数シフタ手段が音響光学結晶を具備す
ること、レーザ主発振器とレーザ増幅器が同じレーザ媒
体を使用して両者が中心ラインから外れて駆動されるこ
と、レーザ主発振器がＣＯ2レーザを使用し、その空胴
の帯域幅が約３５ＭＨｚであること、周波数シフタ手段
が、音響光学結晶を有する音響光学周波数シフタと、ド
ライバ発振器によって駆動されるトランスデューサ手段
とを具備すること、出力の波形の焦点合わせをして、音
響光学結晶内に高められた輝度を作り出すための第１の
レンズ手段を更に具備すること、及び音響光学結晶の発
散出力を再び平行にするための第２のレンズ手段を更に
具備することである。本発明は、別の目的及び長所と共
に、その機構及び操作方法の両方に関して、添付の図面
と共に下記の説明を参照することによって最も良く理解
され得る。
徴は、特に、周波数シフタ手段が音響光学結晶を具備す
ること、レーザ主発振器とレーザ増幅器が同じレーザ媒
体を使用して両者が中心ラインから外れて駆動されるこ
と、レーザ主発振器がＣＯ2レーザを使用し、その空胴
の帯域幅が約３５ＭＨｚであること、周波数シフタ手段
が、音響光学結晶を有する音響光学周波数シフタと、ド
ライバ発振器によって駆動されるトランスデューサ手段
とを具備すること、出力の波形の焦点合わせをして、音
響光学結晶内に高められた輝度を作り出すための第１の
レンズ手段を更に具備すること、及び音響光学結晶の発
散出力を再び平行にするための第２のレンズ手段を更に
具備することである。本発明は、別の目的及び長所と共
に、その機構及び操作方法の両方に関して、添付の図面
と共に下記の説明を参照することによって最も良く理解
され得る。
【００１７】
【実施例】下記の開示は、当業者が本発明のものを作り
且つ使用できるようにするために与えられ、本発明を実
行する発明者によって行われる最良の態様を説明する。
しかし、本発明の包括的な原理は、特に容易に且つ効果
的にレーザの主発振器／パワー増幅器システムで使用さ
れるフィードバックを無くす装置を提供するように特に
ここで規定されてしまっているので、色々な変形実施例
は当業者に容易に分かるであろう。
且つ使用できるようにするために与えられ、本発明を実
行する発明者によって行われる最良の態様を説明する。
しかし、本発明の包括的な原理は、特に容易に且つ効果
的にレーザの主発振器／パワー増幅器システムで使用さ
れるフィードバックを無くす装置を提供するように特に
ここで規定されてしまっているので、色々な変形実施例
は当業者に容易に分かるであろう。
【００１８】好ましい実施例は図１に示される。これは
レーザ装置11及びレーザ増幅器13を具備する。レーザ装
置11は、例えば二酸化炭素（ＣＯ2 ）の赤外線レーザの
主発振器であり得る。レーザ装置11及びレーザ増幅器13
の両方は、当業者には既知の、通常の装置であり得る。
レーザ装置11及びレーザ増幅器13を具備する。レーザ装
置11は、例えば二酸化炭素（ＣＯ2 ）の赤外線レーザの
主発振器であり得る。レーザ装置11及びレーザ増幅器13
の両方は、当業者には既知の、通常の装置であり得る。
【００１９】更に好ましい実施例によると、周波数シフ
タ18はレーザ発振器11とレーザ増幅器13との間に置かれ
る。如何なる型の非可逆性の周波数シフタ（周波数シフ
タを通る帰還方向への伝搬が、周波数のシフトをもとに
戻さないもの）でも使用され得る。殆どの周波数シフタ
は非可逆性である。
タ18はレーザ発振器11とレーザ増幅器13との間に置かれ
る。如何なる型の非可逆性の周波数シフタ（周波数シフ
タを通る帰還方向への伝搬が、周波数のシフトをもとに
戻さないもの）でも使用され得る。殆どの周波数シフタ
は非可逆性である。
【００２０】図１は、赤外線で特に良く働く周波数シフ
タ18：音響光学周波数シフタ18を示す。この周波数シフ
タ18に於て、圧電トランスデューサ17は音響光学結晶19
内に音波を発生させるのに使用される。トランスデュー
サ17は、例えば電圧発振器25による１００ＭＨｚの周波
数で駆動される。結晶19内の音圧波は、屈折率の周期的
変化をもたらし、光はこれらの周期的な屈折率の変化で
回折する。光の方向が変えられるだけでなく、更に圧力
波が結晶19内を音速で動くので、回折した光もドップラ
ー・シフトされる。
タ18：音響光学周波数シフタ18を示す。この周波数シフ
タ18に於て、圧電トランスデューサ17は音響光学結晶19
内に音波を発生させるのに使用される。トランスデュー
サ17は、例えば電圧発振器25による１００ＭＨｚの周波
数で駆動される。結晶19内の音圧波は、屈折率の周期的
変化をもたらし、光はこれらの周期的な屈折率の変化で
回折する。光の方向が変えられるだけでなく、更に圧力
波が結晶19内を音速で動くので、回折した光もドップラ
ー・シフトされる。
【００２１】図１の好ましい実施例に於て、出力レーザ
・ビーム12を小さい容積内に焦点を集めて高い光輝度を
達成し、また音響光学周波数シフタ18に高い効率をもた
らす第１のレンズ21が具備される。第２のレンズ23は、
シフタ18によって出力される発散ビーム16を再び平行に
する。
・ビーム12を小さい容積内に焦点を集めて高い光輝度を
達成し、また音響光学周波数シフタ18に高い効率をもた
らす第１のレンズ21が具備される。第２のレンズ23は、
シフタ18によって出力される発散ビーム16を再び平行に
する。
【００２２】レーザ装置11のもののような、共振空胴の
重ならないスペクトル範囲（ freespectral range）
は、続いている共振周波数の間の周波数の区画である；
つまり、周波数が高くなり、対応して波長が短くなっ
て、波長の整数倍が空胴を通る１往復の長さに一致する
度毎に共振が起る。これは周波数が、ｃ／２Ｌ変化する
度毎に発生する。ここで、ｃは光の速度であり、Ｌは空
胴の光路長を示す。
重ならないスペクトル範囲（ freespectral range）
は、続いている共振周波数の間の周波数の区画である；
つまり、周波数が高くなり、対応して波長が短くなっ
て、波長の整数倍が空胴を通る１往復の長さに一致する
度毎に共振が起る。これは周波数が、ｃ／２Ｌ変化する
度毎に発生する。ここで、ｃは光の速度であり、Ｌは空
胴の光路長を示す。
【００２３】周波数チャープを発生させるのに使用され
るＣＯ2 の主発振器の空胴の光路長は約５０ｃｍであ
り、従ってそれの重ならないスペクトル範囲は約３００
ＭＨｚである。レーザ装置の空胴内で周波数チャープを
発生させるために必要とされる変調装置による空胴を通
り抜けるパス当りの損失は出力結合による損失を含めて
約２０％である。従って、約３５ＭＨｚの共振帯域幅の
空胴は半分の幅と半分の高さのものとなる。この帯域幅
の２倍以上で、しかし次の重ならないスペクトル範囲に
あまり近付かないように、スプリアス反射光の周波数シ
フトをすることが望ましい；即ち、図２に示されるよう
に、７０ＭＨｚと２３０ＭＨｚとの間で反射光の周波数
シフトをすることが望ましい。スプリアス反射光はシフ
タ18を２回通るので、シフタ18は３５乃至１１５ＭＨｚ
の間のものを用意すべきである。
るＣＯ2 の主発振器の空胴の光路長は約５０ｃｍであ
り、従ってそれの重ならないスペクトル範囲は約３００
ＭＨｚである。レーザ装置の空胴内で周波数チャープを
発生させるために必要とされる変調装置による空胴を通
り抜けるパス当りの損失は出力結合による損失を含めて
約２０％である。従って、約３５ＭＨｚの共振帯域幅の
空胴は半分の幅と半分の高さのものとなる。この帯域幅
の２倍以上で、しかし次の重ならないスペクトル範囲に
あまり近付かないように、スプリアス反射光の周波数シ
フトをすることが望ましい；即ち、図２に示されるよう
に、７０ＭＨｚと２３０ＭＨｚとの間で反射光の周波数
シフトをすることが望ましい。スプリアス反射光はシフ
タ18を２回通るので、シフタ18は３５乃至１１５ＭＨｚ
の間のものを用意すべきである。
【００２４】レーザ発振器11と増幅器13との間にこの周
波数シフタを使用するためには、発振器11或いは増幅器
13の何れかは、“中心ラインから外れて（off-line cen
ter）”、即ちそれらの利得媒体の中心周波数とは別の
周波数で、駆動されなければならない。従来の技術から
知られているように、レーザ装置11及び増幅器13の両方
は、或る範囲の作動周波数を有する。レーザ装置11は、
通常この範囲の中心で最大のパワーを出力し、一方で従
来の増幅器13はその範囲の中心で最も高い利得を提供す
る。
波数シフタを使用するためには、発振器11或いは増幅器
13の何れかは、“中心ラインから外れて（off-line cen
ter）”、即ちそれらの利得媒体の中心周波数とは別の
周波数で、駆動されなければならない。従来の技術から
知られているように、レーザ装置11及び増幅器13の両方
は、或る範囲の作動周波数を有する。レーザ装置11は、
通常この範囲の中心で最大のパワーを出力し、一方で従
来の増幅器13はその範囲の中心で最も高い利得を提供す
る。
【００２５】発振器11或いは増幅器13を中心ラインから
外れて駆動するかどうかの選択に於て、それが中心ライ
ンに関して対称にチャープされないならば、発振器11内
での周波数変調（ＦＭ）の振幅変調（ＡＭ）への相互作
用を制御するのが困難であるために、一般的に、増幅器
13をラインの中心から外れて駆動することが好ましい。
更に、従来の増幅器13は、レーザ装置11よりもより高い
ガス圧力で作動し、かなり広い利得帯域幅を有する。こ
れは、通常約数百ＭＨｚの、広い帯域幅であるので、増
幅器13の満足な動作を獲得しつつ、フィードバックの問
題を無くすために、５０ＭＨｚのシフトが選択され得
る。
外れて駆動するかどうかの選択に於て、それが中心ライ
ンに関して対称にチャープされないならば、発振器11内
での周波数変調（ＦＭ）の振幅変調（ＡＭ）への相互作
用を制御するのが困難であるために、一般的に、増幅器
13をラインの中心から外れて駆動することが好ましい。
更に、従来の増幅器13は、レーザ装置11よりもより高い
ガス圧力で作動し、かなり広い利得帯域幅を有する。こ
れは、通常約数百ＭＨｚの、広い帯域幅であるので、増
幅器13の満足な動作を獲得しつつ、フィードバックの問
題を無くすために、５０ＭＨｚのシフトが選択され得
る。
【００２６】要求される周波数のシフトは、通常、７０
乃至１３０ＭＨｚの中心周波数で作動するように設計さ
れ、±２０ＭＨｚでチューニングできる市場で入手可能
な、音響光学周波数シフタのシフトと旨く適合する。８
５％の回折効率は、５０ワットのｒｆの駆動パワーで達
成され得る。レーザ増幅器13は１キロワットのパワーで
駆動され得るので、絶縁体18に対する付加的な５０ワッ
トは重大な不利益ではない。
乃至１３０ＭＨｚの中心周波数で作動するように設計さ
れ、±２０ＭＨｚでチューニングできる市場で入手可能
な、音響光学周波数シフタのシフトと旨く適合する。８
５％の回折効率は、５０ワットのｒｆの駆動パワーで達
成され得る。レーザ増幅器13は１キロワットのパワーで
駆動され得るので、絶縁体18に対する付加的な５０ワッ
トは重大な不利益ではない。
【００２７】レーザ主発振器／パワー増幅器システムに
関して開示されたが、本発明の概念はレーザ・システム
には限定されずに、他の発振器／増幅器システムに応用
可能であり得る。更に、レーザをその源に反射し戻して
発振器と干渉させるのは、既知のレーザ対策の技術であ
る。主題のフィードバックを無くす装置は、それ自身そ
のような干渉を防ぐための対抗手段に対抗する手段とし
ての応用例を提案する。 当業者は、ここで開示された
好ましい実施例の色々な改作例及び変形例が、本発明の
目的及び意図から逸脱することなしに作られ得るという
ことを認識するであろう。従って、本発明は特にここで
説明されたものとは別に、添付の請求項の範囲内で、実
行され得るということが理解されるであろう。
関して開示されたが、本発明の概念はレーザ・システム
には限定されずに、他の発振器／増幅器システムに応用
可能であり得る。更に、レーザをその源に反射し戻して
発振器と干渉させるのは、既知のレーザ対策の技術であ
る。主題のフィードバックを無くす装置は、それ自身そ
のような干渉を防ぐための対抗手段に対抗する手段とし
ての応用例を提案する。 当業者は、ここで開示された
好ましい実施例の色々な改作例及び変形例が、本発明の
目的及び意図から逸脱することなしに作られ得るという
ことを認識するであろう。従って、本発明は特にここで
説明されたものとは別に、添付の請求項の範囲内で、実
行され得るということが理解されるであろう。
【図１】好ましい実施例の略図。
【図２】通常のＣＯ2 主発振器レーザのレーザ共振空胴
応答を示す略波形図。
応答を示す略波形図。
11…レーザ発振器、13…増幅器、16…ビーム、17…トラ
ンスデューサ、18…周波数シフタ、19…結晶、 21,23…
レンズ、25…電圧発振器。
ンスデューサ、18…周波数シフタ、19…結晶、 21,23…
レンズ、25…電圧発振器。
Claims (9)
- 【請求項１】 共振空胴を有するレーザ主発振器と；
前記レーザ主発振器の出力を増幅するためのレーザ増幅
器と；前記出力と前記レーザ増幅器からのフィードバッ
クとの周波数をシフトすることによって前記フィードバ
ックから前記レーザ主発振器を絶縁して、その結果前記
周波数シフトされたフィードバックがレーザ主発振器の
共振空胴の如何なるモードともマッチしないようにする
ための周波数シフタ手段：とを具備するレーザ・システ
ム。 - 【請求項２】 前記周波数シフタ手段が非可逆性の周波
数シフタを具備する、請求項１記載のシステム。 - 【請求項３】 前記周波数シフタ手段が音響光学結晶を
具備する、請求項２記載のシステム。 - 【請求項４】 前記周波数シフタ手段が前記主発振器の
共振空胴の帯域幅の２倍以上まで前記周波数をシフトす
る、請求項２記載のシステム。 - 【請求項５】 前記レーザ主発振器及び前記レーザ増幅
器が同じレーザ媒体を採用し、前記レーザ主発振器及び
前記レーザ増幅器の両方が中心ラインから外れて駆動さ
れる、請求項１記載のシステム。 - 【請求項６】 前記レーザ主発振器がＣＯ2 レーザを更
に具備し、前記空胴の帯域幅が約３５ＭＨｚである、請
求項１記載のシステム。 - 【請求項７】 前記周波数シフタ手段が、音響光学結晶
を有する音響光学周波数シフタと、ドライバ発振器によ
って駆動されるトランスデューサ手段とを具備する、請
求項６記載のシステム。 - 【請求項８】 前記出力の波形の焦点合わせをして、前
記音響光学結晶内に高められた輝度を作り出すための第
１のレンズ手段を更に具備する、請求項７記載のシステ
ム。 - 【請求項９】 前記音響光学結晶の発散出力を再び平行
にするための第２のレンズ手段を更に具備する、請求項
８記載のシステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US210481 | 1994-03-21 | ||
| US08/210,481 US5452313A (en) | 1994-03-21 | 1994-03-21 | Optical feedback eliminator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0837333A true JPH0837333A (ja) | 1996-02-06 |
| JP2635527B2 JP2635527B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=22783077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7063207A Expired - Lifetime JP2635527B2 (ja) | 1994-03-21 | 1995-03-22 | 光フィードバックを無くす装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5452313A (ja) |
| EP (1) | EP0674374B1 (ja) |
| JP (1) | JP2635527B2 (ja) |
| DE (1) | DE69505867T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006135298A (ja) * | 2004-10-07 | 2006-05-25 | Komatsu Ltd | 極端紫外光源装置用ドライバーレーザ及びｌｐｐ型極端紫外光源装置 |
| JP2012049564A (ja) * | 2004-10-07 | 2012-03-08 | Komatsu Ltd | 極端紫外光源装置用ドライバーレーザ及びｌｐｐ型極端紫外光源装置 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6518950B1 (en) | 1997-10-07 | 2003-02-11 | Interval Research Corporation | Methods and systems for providing human/computer interfaces |
| TWI275895B (en) * | 2005-07-29 | 2007-03-11 | Young Optics Inc | Enhanced resolution projector using two projected beams |
| CN101814694B (zh) * | 2010-04-28 | 2011-07-20 | 天津奇谱光电技术有限公司 | 可调谐激光器 |
| WO2016005006A1 (de) * | 2014-07-11 | 2016-01-14 | Trumpf Lasersystems For Semiconductor Manufacturing Gmbh | Treiberlaseranordnung, euv-strahlungserzeugsvorrichtung und verfahren zum verstärken von gepulster laserstrahlung |
| DE102014013567B3 (de) | 2014-09-18 | 2015-10-08 | Iai Industrial Systems B.V. | Gütegeschaltetes CO2-Laser-Materialbearbeitungssystem mit akustooptischen Modulatoren |
| EP3381244B1 (de) | 2015-11-27 | 2022-06-08 | TRUMPF Lasersystems for Semiconductor Manufacturing GmbH | Treiberlaseranordnung, euv-strahlungserzeugungsvorrichtung und verfahren zum verstärken von laserpulsen |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3820037A (en) * | 1972-09-25 | 1974-06-25 | Martin Marietta Corp | Laser control system |
| US4586184A (en) * | 1983-10-21 | 1986-04-29 | Chevron Research Company | Acoustically controlled frequency shifted cavity for electromagnetic radiation |
| US4700150A (en) * | 1985-06-14 | 1987-10-13 | Stanford University | External laser frequency stabilizer |
| GB2181294A (en) * | 1985-09-30 | 1987-04-15 | Philips Electronic Associated | Optical modulation arrangement |
| US4736382A (en) * | 1987-01-20 | 1988-04-05 | Hughes Aircraft Company | Acousto-optical laser isolator |
| US4815806A (en) * | 1987-12-04 | 1989-03-28 | Coherent, Inc. | Stabilized laser fiber launcher |
| US4979176A (en) * | 1988-11-28 | 1990-12-18 | Spectra-Physics | Acousto-optical device with lithium tantalate transducer |
| IL96186A (en) * | 1989-11-20 | 1994-08-26 | Hughes Aircraft Co | Master oscillator power amplifier with interference isolated oscillator |
-
1994
- 1994-03-21 US US08/210,481 patent/US5452313A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-03-15 DE DE69505867T patent/DE69505867T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-15 EP EP95103780A patent/EP0674374B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-22 JP JP7063207A patent/JP2635527B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006135298A (ja) * | 2004-10-07 | 2006-05-25 | Komatsu Ltd | 極端紫外光源装置用ドライバーレーザ及びｌｐｐ型極端紫外光源装置 |
| JP2012049564A (ja) * | 2004-10-07 | 2012-03-08 | Komatsu Ltd | 極端紫外光源装置用ドライバーレーザ及びｌｐｐ型極端紫外光源装置 |
| JP2012227167A (ja) * | 2004-10-07 | 2012-11-15 | Gigaphoton Inc | 極端紫外光源装置用ドライバーレーザ及びｌｐｐ型極端紫外光源装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69505867D1 (de) | 1998-12-17 |
| EP0674374A3 (ja) | 1995-11-08 |
| EP0674374A2 (en) | 1995-09-27 |
| DE69505867T2 (de) | 1999-08-05 |
| JP2635527B2 (ja) | 1997-07-30 |
| US5452313A (en) | 1995-09-19 |
| EP0674374B1 (en) | 1998-11-11 |
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