JPS59123287A - パルスレ−ザ装置 - Google Patents
パルスレ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS59123287A JPS59123287A JP23107482A JP23107482A JPS59123287A JP S59123287 A JPS59123287 A JP S59123287A JP 23107482 A JP23107482 A JP 23107482A JP 23107482 A JP23107482 A JP 23107482A JP S59123287 A JPS59123287 A JP S59123287A
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- JP
- Japan
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- cell
- laser
- pulse
- dye
- laser light
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/11—Mode locking; Q-switching; Other giant-pulse techniques, e.g. cavity dumping
- H01S3/1123—Q-switching
- H01S3/113—Q-switching using intracavity saturable absorbers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は可飽和吸収性色素を用いだＱスイッチ素子（
以１色素Ｑスイッチという）を有するパルスレーザ装置
に関するものである。
以１色素Ｑスイッチという）を有するパルスレーザ装置
に関するものである。
色素Ｑスイッチによシ巨犬パルスを発振するパルスレー
ザ装置は小形軽量で取扱いの簡便さから携帯用レーザ測
距装置等に利用されている。
ザ装置は小形軽量で取扱いの簡便さから携帯用レーザ測
距装置等に利用されている。
第１図は、従来のこの種の装置の構成例を示したもので
ある。
ある。
第１図において、（１）はレーザ媒質、（２）は励起用
ランプ、（３）は励起用ラング（２）からの光をレーザ
媒質（＋、）に集める集光器、（４）は出力鏡、（５）
は全反射鏡。
ランプ、（３）は励起用ラング（２）からの光をレーザ
媒質（＋、）に集める集光器、（４）は出力鏡、（５）
は全反射鏡。
（６）は色素Ｑスイッチセルである。色素Ｑスイッチセ
ル（６）は出力鏡（４）と全反射鏡（５）からなる光共
振器中に固定されている８又２色素Ｑスイッチセル（６
）の材料である可飽和吸収性色素は酸化反応等による暗
退色、可視光及び紫外光による光退色等により経時変化
を生じる。色素の退色は実質的に上記色素Ｑスイッチセ
ル（６）の光透過率増大として具体化する。
ル（６）は出力鏡（４）と全反射鏡（５）からなる光共
振器中に固定されている８又２色素Ｑスイッチセル（６
）の材料である可飽和吸収性色素は酸化反応等による暗
退色、可視光及び紫外光による光退色等により経時変化
を生じる。色素の退色は実質的に上記色素Ｑスイッチセ
ル（６）の光透過率増大として具体化する。
色素Ｑスイッチレーザ発振器の入出力特性及び発振閾値
エネルギの色素Ｑスイッチセル透過率依存性の一例を第
２図及び第３図に示す。第２図で示されるように色素Ｑ
スイッチレーザ発振器の入出力特性は階段状の特徴的な
もので１階段の第１段の領域ａでは単一の巨大パルスが
、第２段の領域すではピーク出力及びパルス幅の等しい
２つの巨大パルス（以下ダブルパルスという）が発生す
る。ダブルパルスの発生する時間間隔は励起用ランプの
励起エネルギに依存し、約１０〜２０μ６程度である。
エネルギの色素Ｑスイッチセル透過率依存性の一例を第
２図及び第３図に示す。第２図で示されるように色素Ｑ
スイッチレーザ発振器の入出力特性は階段状の特徴的な
もので１階段の第１段の領域ａでは単一の巨大パルスが
、第２段の領域すではピーク出力及びパルス幅の等しい
２つの巨大パルス（以下ダブルパルスという）が発生す
る。ダブルパルスの発生する時間間隔は励起用ランプの
励起エネルギに依存し、約１０〜２０μ６程度である。
それ以後の段ではその段数に対応した数のパルスが発生
する。
する。
第３図において曲ＭＪ！Ａは単一の巨大パルス、曲糺）
Ｂはダブルパルスが発生する閾値エネルギの色素Ｑスイ
ッチセル透過率依存性を示しだもので。
Ｂはダブルパルスが発生する閾値エネルギの色素Ｑスイ
ッチセル透過率依存性を示しだもので。
この曲線へと曲線Ｂではさまれた領域Ｃが単一の巨大パ
ルスが発生する範囲である。第３図から励起エネルギが
一定の場合で、初期の色×Ｑスイッチセルの透過率が単
一の巨大パルスが発生する領域Ｃの状態から色素Ｑスイ
ッチセルの透過率が増加（色素の退色）していつだ場合
、ある透過率の値で単一巨大パルスからダブルパルス発
生状態に移行することがわかる。ダブルパルスが発生し
た場合このパルスレーザ装置を応用した装置の機能に支
障をきたす場合がある。たとえばレーザ測距装置におい
ては、測距動作に支障を生じる場合がある。レーザ測距
装置の原理は、レーザ光のパルスが目標物１での往復す
る時間ｔを測定して次式により所要の距離Ｒを計測する
ものである。
ルスが発生する範囲である。第３図から励起エネルギが
一定の場合で、初期の色×Ｑスイッチセルの透過率が単
一の巨大パルスが発生する領域Ｃの状態から色素Ｑスイ
ッチセルの透過率が増加（色素の退色）していつだ場合
、ある透過率の値で単一巨大パルスからダブルパルス発
生状態に移行することがわかる。ダブルパルスが発生し
た場合このパルスレーザ装置を応用した装置の機能に支
障をきたす場合がある。たとえばレーザ測距装置におい
ては、測距動作に支障を生じる場合がある。レーザ測距
装置の原理は、レーザ光のパルスが目標物１での往復す
る時間ｔを測定して次式により所要の距離Ｒを計測する
ものである。
ここでＣは光速である。
第１図及び第５図はレーザ測距装置の送信レーザビーム
内に２つの目標物がある場合で送信レーザカ単一パルス
及びダブルパルスの場合のレーザ測距装置の動作を示し
たものである。
内に２つの目標物がある場合で送信レーザカ単一パルス
及びダブルパルスの場合のレーザ測距装置の動作を示し
たものである。
第４図において、送信レーザとして単一のパルスＰが目
標物へ向って送信されたとき、２つの目標物からの受信
パルス信号り、 Ｅが得られる。この例のように測定
対象の目標物に向かって送信レーザ光を照射したとき、
他の目標物が上記ビーム内に同時にあり複数の受信信号
が得られる場合に測定対象物からの受信信号と、他の受
信信号とを分離する方法として通常レンジゲート法が用
いられる。第４図では測定対象の受信信号がＥの場合を
示してお９．他の受信信号りと分離するためのレンジゲ
ートの信号波形も示している。これによりレーザ測距装
置では送信レーザパルスＰの発生時刻と受信信号８寸で
の時間間隔ｔを計測することにより第（１）式から目標
までの距離Ｒを求めることができる。
標物へ向って送信されたとき、２つの目標物からの受信
パルス信号り、 Ｅが得られる。この例のように測定
対象の目標物に向かって送信レーザ光を照射したとき、
他の目標物が上記ビーム内に同時にあり複数の受信信号
が得られる場合に測定対象物からの受信信号と、他の受
信信号とを分離する方法として通常レンジゲート法が用
いられる。第４図では測定対象の受信信号がＥの場合を
示してお９．他の受信信号りと分離するためのレンジゲ
ートの信号波形も示している。これによりレーザ測距装
置では送信レーザパルスＰの発生時刻と受信信号８寸で
の時間間隔ｔを計測することにより第（１）式から目標
までの距離Ｒを求めることができる。
第５図は！信し−ザがダブルパルスであり、他の状況は
第４図と同一の場合の様子を示したものである。送信レ
ーザとしてピーク出力及びパルス幅の等しい２つのパル
スＰ１．Ｐ２がｔａの時間間隔で発射される。このとき
受信信号としては、第４図の受信信号りを与える目標物
からの反射信号としてＤｌとＤ２の受信パルス信号が得
られる。
第４図と同一の場合の様子を示したものである。送信レ
ーザとしてピーク出力及びパルス幅の等しい２つのパル
スＰ１．Ｐ２がｔａの時間間隔で発射される。このとき
受信信号としては、第４図の受信信号りを与える目標物
からの反射信号としてＤｌとＤ２の受信パルス信号が得
られる。
信号Ｄ１とＤ２０時間間隔はｔ□である。また同様に第
４図の受信信号Ｅに対応する目標物からの反射信号とし
てＥｌとＥ２の受信パルス信号が得られ、これらの信号
の時間間隔はｔａである。目標物の距離によって受信信
号Ｄ１とＥｌの時間間隔（第４図においては受信信号り
とＥの時間間隔）ｔｌとダブルパルス間の時間間隔ｔａ
が近い値（ただしｔｌ＞ ｔａ ）となる場合がある。
４図の受信信号Ｅに対応する目標物からの反射信号とし
てＥｌとＥ２の受信パルス信号が得られ、これらの信号
の時間間隔はｔａである。目標物の距離によって受信信
号Ｄ１とＥｌの時間間隔（第４図においては受信信号り
とＥの時間間隔）ｔｌとダブルパルス間の時間間隔ｔａ
が近い値（ただしｔｌ＞ ｔａ ）となる場合がある。
第５図はこのような場合の様子を示しだもので、このと
きレンジゲートでは受信信号Ｄ２とＥ１’Ｑ分離するこ
とは困難であり測距値として送信レーザノくパルスＰ１
の発生時刻と受信信号Ｄ２までの時間間隔ｔ。
きレンジゲートでは受信信号Ｄ２とＥ１’Ｑ分離するこ
とは困難であり測距値として送信レーザノくパルスＰ１
の発生時刻と受信信号Ｄ２までの時間間隔ｔ。
に相当する値を求めてし１９ことになる。従って測定対
象の受信パルスＥ１に相当する正しい測距値が得られな
いことになる。
象の受信パルスＥ１に相当する正しい測距値が得られな
いことになる。
上記のように２色素Ｑスイッチによシ巨太パルスを発振
する従来のパルスレーザ装置では９色素Ｑスイッチの退
色現象による経時変化によりダブルパルスあるいは３個
以上の複数パルスが発生し。
する従来のパルスレーザ装置では９色素Ｑスイッチの退
色現象による経時変化によりダブルパルスあるいは３個
以上の複数パルスが発生し。
レーザ測距装置等へ応用したとき支障を生じる欠点があ
った。
った。
この発明はこれらの欠点を除去するために２発振したレ
ーザ光のパルスの数を検出する手段と。
ーザ光のパルスの数を検出する手段と。
この検出手段の出力に基づき色素Ｑスイッチセルの光透
過率を可変制御する手段を備えることによって色素Ｑス
イッチの経時変化があっても単一の巨大パルスを常に発
生させるようにしたもので。
過率を可変制御する手段を備えることによって色素Ｑス
イッチの経時変化があっても単一の巨大パルスを常に発
生させるようにしたもので。
以下図面に従って説明する。
第６図はこの発明の一実施例を示すパルスレーザ装置の
ブロック図である。図において（１）〜（５）は第１図
と同一のものである。（７）は楔形色素Ｑスイッチセル
であり、レーザ光軸Ｌ１と垂直方向に角度を有する楔形
状をなし透光面にはレーザ光が透過する窓を設けその内
部に可飽和吸収性染料の溶液が封入されている。従って
楔形色素Ｑスイッチセル（７）の位置をレーザ光軸Ｌ１
と垂直方向に変化させることにより通過するレーザ光の
光路長が変化するため楔形色素Ｑスイッチセル（力のｔ
／−ザ光に対する透過率が可変できることになる。Ｌ２
はレーザ光の発射方向を示した矢印である。レーザ発振
により全反射鏡（５）から洩れだレーザ光Ｌ３は光検出
器（８）に入射し電気信号に変換され、パルス数検出回
路（９）で１回の発掘モードでのレーザ出力光に含寸れ
る巨大パルスの数が検出される。パルスの数の信号は制
御回路０Ｏｔに送られ、パルスの数が２個以上の場合に
は出力パルス数が単一となる゛ようにザーボ機構圓に楔
形色素Ｑスイッチセル（７）の位置移動信号を送る。サ
ーボ機構αυけ制御回路（１０）からの信号に従って楔
形色素Ｑスイッチセル（７）をレーザ光軸Ｌ１と垂直方
向でレーザ光に対する光路長が長くなる。すなわち透過
率が低くなる方向に移動し２色素の退色による経時変化
を補償するようにする。これにより初期の楔形色素Ｑス
イッチセル（力の透過率に復帰することになり、単一の
巨大パルスが発生することができる。
ブロック図である。図において（１）〜（５）は第１図
と同一のものである。（７）は楔形色素Ｑスイッチセル
であり、レーザ光軸Ｌ１と垂直方向に角度を有する楔形
状をなし透光面にはレーザ光が透過する窓を設けその内
部に可飽和吸収性染料の溶液が封入されている。従って
楔形色素Ｑスイッチセル（７）の位置をレーザ光軸Ｌ１
と垂直方向に変化させることにより通過するレーザ光の
光路長が変化するため楔形色素Ｑスイッチセル（力のｔ
／−ザ光に対する透過率が可変できることになる。Ｌ２
はレーザ光の発射方向を示した矢印である。レーザ発振
により全反射鏡（５）から洩れだレーザ光Ｌ３は光検出
器（８）に入射し電気信号に変換され、パルス数検出回
路（９）で１回の発掘モードでのレーザ出力光に含寸れ
る巨大パルスの数が検出される。パルスの数の信号は制
御回路０Ｏｔに送られ、パルスの数が２個以上の場合に
は出力パルス数が単一となる゛ようにザーボ機構圓に楔
形色素Ｑスイッチセル（７）の位置移動信号を送る。サ
ーボ機構αυけ制御回路（１０）からの信号に従って楔
形色素Ｑスイッチセル（７）をレーザ光軸Ｌ１と垂直方
向でレーザ光に対する光路長が長くなる。すなわち透過
率が低くなる方向に移動し２色素の退色による経時変化
を補償するようにする。これにより初期の楔形色素Ｑス
イッチセル（力の透過率に復帰することになり、単一の
巨大パルスが発生することができる。
なお２以上Ｈ員−の巨大パルスを発生させる場合につい
て説明したが、この発明は複数の巨大パルスを常に発生
させる場合に使用してもよい。
て説明したが、この発明は複数の巨大パルスを常に発生
させる場合に使用してもよい。
以上のように、この発明にかかわるパルスレーザ装置で
はパルスの数を検出する手段と、この検出手段の出力に
基づき色素Ｑスイッチセルのレーザ光に対する透過率を
可変制御する手段とを備えることにより２色素Ｑスイッ
チセルの経時変化があっても常に一定数の巨大パルスの
レーザ発振ができる効果を有する。
はパルスの数を検出する手段と、この検出手段の出力に
基づき色素Ｑスイッチセルのレーザ光に対する透過率を
可変制御する手段とを備えることにより２色素Ｑスイッ
チセルの経時変化があっても常に一定数の巨大パルスの
レーザ発振ができる効果を有する。
第１図は従来のパルスレーザ装置の構成図、第２図は色
素Ｑスイッチを用いたパルスレーザ装置の入出力特性の
一例を示しだ図、第３図は発振閾値エネルギーの色素Ｑ
スイッチセル透過率依存性の一例を示した図、第４図及
び第５図は送信レーザ出力波形、受信信号及びレンジゲ
ート信号を示し、従来の装置を説明するだめの図、第６
図はこの発明の一実施例を示す図である。 図中、（１）はレーザ媒質、（２）は励起用ランプ、（
３）は集光器、（４）は出力鏡、（５）は全反射鏡、（
６）は色素Ｑスイッチセル、（力は楔形色素Ｑスイッチ
セル。 （８）は光検出器、（９１Ｈパルス数検出回路、 Ｑｌ
）は制御回路、■はサーボ機構である。 なお２図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。 代理人 葛野信− 第１図 第２図 第 ３ 図 １←−一色景０ス・イ・ンチ七ルー〉０肴過早 第４図 第５図
素Ｑスイッチを用いたパルスレーザ装置の入出力特性の
一例を示しだ図、第３図は発振閾値エネルギーの色素Ｑ
スイッチセル透過率依存性の一例を示した図、第４図及
び第５図は送信レーザ出力波形、受信信号及びレンジゲ
ート信号を示し、従来の装置を説明するだめの図、第６
図はこの発明の一実施例を示す図である。 図中、（１）はレーザ媒質、（２）は励起用ランプ、（
３）は集光器、（４）は出力鏡、（５）は全反射鏡、（
６）は色素Ｑスイッチセル、（力は楔形色素Ｑスイッチ
セル。 （８）は光検出器、（９１Ｈパルス数検出回路、 Ｑｌ
）は制御回路、■はサーボ機構である。 なお２図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。 代理人 葛野信− 第１図 第２図 第 ３ 図 １←−一色景０ス・イ・ンチ七ルー〉０肴過早 第４図 第５図
Claims (1)
- 可飽和吸収性色素を用いたＱスイッチ素子を有するパル
スレーザ装置において２上記パルスレーザ装置から発生
されたパルスレーザ光の一部を導入して、そのパルスの
数を検出する手段と、このパルス検出手段の出力に基づ
き、上記可飽和色素Ｑスイッチ素子のレーザ光に対する
光透過率を可変制御する手段を備えたことを特徴とする
パルスレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23107482A JPS59123287A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | パルスレ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23107482A JPS59123287A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | パルスレ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59123287A true JPS59123287A (ja) | 1984-07-17 |
Family
ID=16917874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23107482A Pending JPS59123287A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | パルスレ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59123287A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05206560A (ja) * | 1992-01-27 | 1993-08-13 | Mitsubishi Electric Corp | Ｑスイッチレーザ |
| EP0729734A2 (en) * | 1995-02-28 | 1996-09-04 | Nidek Co., Ltd | Apparatus for laser treatment |
| WO2001082421A2 (en) * | 2000-04-24 | 2001-11-01 | Raytheon Company | Variable path length passive q switch |
| WO2004032293A1 (ja) * | 2002-10-01 | 2004-04-15 | Sony Corporation | レーザ光発生装置及びその製造方法 |
| JP2007042798A (ja) * | 2005-08-02 | 2007-02-15 | Aisin Seiki Co Ltd | パルスレーザーの共振器モニタ装置 |
-
1982
- 1982-12-28 JP JP23107482A patent/JPS59123287A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05206560A (ja) * | 1992-01-27 | 1993-08-13 | Mitsubishi Electric Corp | Ｑスイッチレーザ |
| EP0729734A2 (en) * | 1995-02-28 | 1996-09-04 | Nidek Co., Ltd | Apparatus for laser treatment |
| EP0729734A3 (en) * | 1995-02-28 | 1997-10-29 | Nidek Kk | Laser treatment device |
| WO2001082421A2 (en) * | 2000-04-24 | 2001-11-01 | Raytheon Company | Variable path length passive q switch |
| WO2001082421A3 (en) * | 2000-04-24 | 2002-08-01 | Raytheon Co | Variable path length passive q switch |
| WO2004032293A1 (ja) * | 2002-10-01 | 2004-04-15 | Sony Corporation | レーザ光発生装置及びその製造方法 |
| US7254148B2 (en) | 2002-10-01 | 2007-08-07 | Sony Corporation | Laser light generating device and method of fabricating the same |
| JP2007042798A (ja) * | 2005-08-02 | 2007-02-15 | Aisin Seiki Co Ltd | パルスレーザーの共振器モニタ装置 |
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