JPS63124480A - レーザ発振器 - Google Patents
レーザ発振器Info
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- JPS63124480A JPS63124480A JP27135486A JP27135486A JPS63124480A JP S63124480 A JPS63124480 A JP S63124480A JP 27135486 A JP27135486 A JP 27135486A JP 27135486 A JP27135486 A JP 27135486A JP S63124480 A JPS63124480 A JP S63124480A
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- Japan
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- laser
- optical path
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- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 4
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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
- H01S3/121—Q-switching using intracavity mechanical devices
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、Ｑスイッチ、特に、Ｑスイッチ時における低
損失化および構造の簡素化を図ったＱスイッチに関する
。
損失化および構造の簡素化を図ったＱスイッチに関する
。
従来のＱスイッチはピーク値が高く、時間幅の短いレー
ザ光を得るために利用されているレーザパルス発生手段
であシ、レーザ発振器に損失を与えて、当初は低Ｑとし
た状態のもとで、レーザ遷移の上位準位の寿命が長いこ
とを利用して、ボンピングエネルギーをレーザ媒質中に
反転分布として蓄積し、レーザ発振器のＱ値を高速度ス
イッチングによシ高くすることにより、レーザ発振を瞬
時に立上がらせて、いわゆるジャイアントパルスを発生
させるものであり、主として固体レーザに用いられてい
る。
ザ光を得るために利用されているレーザパルス発生手段
であシ、レーザ発振器に損失を与えて、当初は低Ｑとし
た状態のもとで、レーザ遷移の上位準位の寿命が長いこ
とを利用して、ボンピングエネルギーをレーザ媒質中に
反転分布として蓄積し、レーザ発振器のＱ値を高速度ス
イッチングによシ高くすることにより、レーザ発振を瞬
時に立上がらせて、いわゆるジャイアントパルスを発生
させるものであり、主として固体レーザに用いられてい
る。
Ｑスイッチングはこのようにレーザ発振器の損失を制御
することを基本的動作としていて、一般には次のような
各種の方法によって実施されている〇 一例としては、レーザ共振器を構成する２枚のミラーの
中の一方を回転または振動させて２枚のミラーが対向す
る短時間以外は損失が大きくなるようにする機械的Ｑス
イッチングがある。
することを基本的動作としていて、一般には次のような
各種の方法によって実施されている〇 一例としては、レーザ共振器を構成する２枚のミラーの
中の一方を回転または振動させて２枚のミラーが対向す
る短時間以外は損失が大きくなるようにする機械的Ｑス
イッチングがある。
また、他の例としてはレーザ共振器内部に超音波光変調
器を入れて、光と超音波との相互作用を起こした状態で
超音波を瞬時的にオフにしてＱ値を上げてＱスイッチン
グする方式や、同じくレーザ共振器内にポッケルス効果
やカー効果などの電気光学的効果を持つ物質を入れて、
その印加電圧を高速度スイッチングして、Ｑ値を上げて
Ｑスイッチングする方式がある。
器を入れて、光と超音波との相互作用を起こした状態で
超音波を瞬時的にオフにしてＱ値を上げてＱスイッチン
グする方式や、同じくレーザ共振器内にポッケルス効果
やカー効果などの電気光学的効果を持つ物質を入れて、
その印加電圧を高速度スイッチングして、Ｑ値を上げて
Ｑスイッチングする方式がある。
さらに、他の例としてはレーザ共振器内に入れた可飽和
色素の非線形な光吸収特性を利用する方式などさまざま
な方法が利用されている。
色素の非線形な光吸収特性を利用する方式などさまざま
な方法が利用されている。
（発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、このような上述した従来のＱスイッチは
いずれもオンとなってもレーザ光に対する損失がかなシ
大きかったシ、または損失が小さくても構成が複雑でコ
ストが高いという欠点がある。
いずれもオンとなってもレーザ光に対する損失がかなシ
大きかったシ、または損失が小さくても構成が複雑でコ
ストが高いという欠点がある。
本発明の目的は上述した欠点を除去し、光の全′反射特
性を利用してＱスイッチングを行わせる手段によシ、レ
ーザ発振器用に光の損失を極少とするとともに構成が極
めて簡単であシ、コストが低いＱスイッチを提供するこ
とにある。
性を利用してＱスイッチングを行わせる手段によシ、レ
ーザ発振器用に光の損失を極少とするとともに構成が極
めて簡単であシ、コストが低いＱスイッチを提供するこ
とにある。
本発明のＱスイッチは、レーザ共振器の光路に配置した
全反射部材と、この全反射部材の全反射面に正対する面
を持つ光学的に密な対面部材と、前記全反射面に前記対
面部材を正対せしめた状態で対面間隙を近接もしくは離
隔せしめるアクチェエータとを備え、前記対面部材を通
過してレーザ共振器の光路が形成され、前記対面間隙が
近接したときにポンとなるように構成される。
全反射部材と、この全反射部材の全反射面に正対する面
を持つ光学的に密な対面部材と、前記全反射面に前記対
面部材を正対せしめた状態で対面間隙を近接もしくは離
隔せしめるアクチェエータとを備え、前記対面部材を通
過してレーザ共振器の光路が形成され、前記対面間隙が
近接したときにポンとなるように構成される。
次に、本発明の実施例について、図面を参照して詳細に
説明する。
説明する。
第１図は本発明の一実施例を含むレーザ発振器の一例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
第１図に示すレーザ発振器は、レーザ共振器と、Ｑスイ
ッチと、レーザロッド１と、放電管２とで構成され、レ
ーザ共振器は、出力ミラー３と、全反射ミラー４とで構
成され、本発明の一実施例であるＱスイッチは全反射部
材５と、対面部材６と、アクチュエータ７とを含んで構
成される。
ッチと、レーザロッド１と、放電管２とで構成され、レ
ーザ共振器は、出力ミラー３と、全反射ミラー４とで構
成され、本発明の一実施例であるＱスイッチは全反射部
材５と、対面部材６と、アクチュエータ７とを含んで構
成される。
第１図に示すレーザ発振器において、全反射部材５は、
レーザ光の光路に介在してレーザ光に対する全反射面５
１と正対する正対面６１を有し、対面間隙ｄをへだてて
正対しておシ、アクチェエータ７は接着部２０１を介し
て対面部材６と接着接合され、また取付部３０１を介し
てアクチュエータ保持部材７１に保持され、接着部２０
２で全反射部材５に接合されている。
レーザ光の光路に介在してレーザ光に対する全反射面５
１と正対する正対面６１を有し、対面間隙ｄをへだてて
正対しておシ、アクチェエータ７は接着部２０１を介し
て対面部材６と接着接合され、また取付部３０１を介し
てアクチュエータ保持部材７１に保持され、接着部２０
２で全反射部材５に接合されている。
光共振器を構成するレーザロッド１は光励起用の放電管
２によって光ボンピングされる。放電管、２はキャノン
またはクリプトンガス入シの放電管が利用され、励起電
源を印加した状態でトリガーワイヤ（図示せず）を介し
て） ＪＪガーワイヤを受けて放電し発光する。
２によって光ボンピングされる。放電管、２はキャノン
またはクリプトンガス入シの放電管が利用され、励起電
源を印加した状態でトリガーワイヤ（図示せず）を介し
て） ＪＪガーワイヤを受けて放電し発光する。
出力ミラー３はレーザ共振器内の光の一部を透過し、大
部分を反射するハーフミラ−であシ、全反射ミラー４は
レーザ共振器内の光の全部を反射するミラーである。出
力ミラー３と全反射ミラー４はその鏡面が平行配置され
、レーザロッド１とともに光共振系を形成する。この光
共振系の光路中に全反射部材５を介在させ、全反射面を
透過漏洩した光が光路１０３を介して直進入射するよう
に全反射ミラー４を配置する。
部分を反射するハーフミラ−であシ、全反射ミラー４は
レーザ共振器内の光の全部を反射するミラーである。出
力ミラー３と全反射ミラー４はその鏡面が平行配置され
、レーザロッド１とともに光共振系を形成する。この光
共振系の光路中に全反射部材５を介在させ、全反射面を
透過漏洩した光が光路１０３を介して直進入射するよう
に全反射ミラー４を配置する。
レーザロッド１は放電管２によるフラッシュ元のうちロ
ッドの素材固有の波長の光を吸収してレーザ光を発光す
るが、この場合は全反射部材５は大部分の光を透過漏洩
していることが前提条件となっている。
ッドの素材固有の波長の光を吸収してレーザ光を発光す
るが、この場合は全反射部材５は大部分の光を透過漏洩
していることが前提条件となっている。
この全反射部材５の透過漏洩は次のようにして起こる。
全反射部材５と対面部材６と社それぞれプリズムを利用
し、対面間隙ｄを介して対向している。
し、対面間隙ｄを介して対向している。
この状態で光学的に密な媒質（屈折率が１よシ太）であ
る対面部材６を全反射部材５に接近させて行くと、全反
射面５１の反射率が近接度合に応じて低下し、その分だ
け光路１０３の方向に透過漏洩して、はとんどすべての
レーザ光がミラー４に投光される。反対に２つのプリズ
ムを離隔して行くと、ある臨界距離に達すると、全反射
面５１でレーザ光の全反射が起こシ、レーザ光は光路１
０２を介して損失光として外部に消える。
る対面部材６を全反射部材５に接近させて行くと、全反
射面５１の反射率が近接度合に応じて低下し、その分だ
け光路１０３の方向に透過漏洩して、はとんどすべての
レーザ光がミラー４に投光される。反対に２つのプリズ
ムを離隔して行くと、ある臨界距離に達すると、全反射
面５１でレーザ光の全反射が起こシ、レーザ光は光路１
０２を介して損失光として外部に消える。
第２図は、第１図に示す実施例における全反射部材５と
対面部材６とによるプリズム光学系の透過率Ｔｏおよび
反射率孔◎の対面間隙ｄｌｃ対する特性を示す特性図で
ある。
対面部材６とによるプリズム光学系の透過率Ｔｏおよび
反射率孔◎の対面間隙ｄｌｃ対する特性を示す特性図で
ある。
全反射面５１に対して光学的に密な対面部材６を近接さ
せる対面間隙ｄの大きさにより、全反射面５１をレーザ
光が直進する割合である透過率Ｔ。
せる対面間隙ｄの大きさにより、全反射面５１をレーザ
光が直進する割合である透過率Ｔ。
は大幅に変化し、対面間隙ｄがレーザ光の波長λの５−
以下では透過率Ｔｏはほぼ１となるが、対面間隙ｄが波
長λに近づくと９０％以上が全反射面５１で反射され、
透過率ＴＯは０１以下となる。
以下では透過率Ｔｏはほぼ１となるが、対面間隙ｄが波
長λに近づくと９０％以上が全反射面５１で反射され、
透過率ＴＯは０１以下となる。
この現象は、観点を変えると対面間隙ｄをある程度以上
に大きくすると、全反射面５１での反射を大きくして、
光共振系における光ボンピングエネルギーをレーザロッ
ド１の内部に反転分布として蓄積しておくことができる
ことを意味する。
に大きくすると、全反射面５１での反射を大きくして、
光共振系における光ボンピングエネルギーをレーザロッ
ド１の内部に反転分布として蓄積しておくことができる
ことを意味する。
次に、急激に対面間隙ｄをある程度以下にしてやると透
過率Ｔｏはほぼ１．０となり、光共振系の損失が除去さ
れてレーザ発振を瞬時に立ち上がらせて、ピーク値が高
く、時間幅の短いジャイアントパルスを出力ミラー３を
介して出力させるＱスイッチングを実行させることがで
きる。
過率Ｔｏはほぼ１．０となり、光共振系の損失が除去さ
れてレーザ発振を瞬時に立ち上がらせて、ピーク値が高
く、時間幅の短いジャイアントパルスを出力ミラー３を
介して出力させるＱスイッチングを実行させることがで
きる。
第１図に示すレーザ発振器ではｄ ＝ ０．７λ以上で
光共振系に高損失を付与しておき、次にこれをアクチュ
エータ７によ、１ｌ＝０．０５λ以下に縮少して光共振
系の高損失を除去する状態纜設定して、高Ｑで低損失の
Ｑスイッチングを行わせる。
光共振系に高損失を付与しておき、次にこれをアクチュ
エータ７によ、１ｌ＝０．０５λ以下に縮少して光共振
系の高損失を除去する状態纜設定して、高Ｑで低損失の
Ｑスイッチングを行わせる。
アクチーエータ７は印加電圧を機械的変位に変換するト
ランスデユーサであり、これにより必要な対面間隙ｄの
変位を得る。
ランスデユーサであり、これにより必要な対面間隙ｄの
変位を得る。
第１図に示すアクチュエータ７は常時電圧を印加して２
重矢印で示す変位方向すに変位しておき、次に印加電圧
をゼロとすることによシ復元方向ａに復元して、対面間
隙ｄを０．０５λ以下とするように運動してＱスイッチ
ングを行わせる。
重矢印で示す変位方向すに変位しておき、次に印加電圧
をゼロとすることによシ復元方向ａに復元して、対面間
隙ｄを０．０５λ以下とするように運動してＱスイッチ
ングを行わせる。
なお、密着防止コーティング６２は全反射部材５と対面
部材６とが密着した時に発生するファン・デル・クール
スカによシこの２つの部材が結合することを抑止するた
めのものである。
部材６とが密着した時に発生するファン・デル・クール
スカによシこの２つの部材が結合することを抑止するた
めのものである。
第１図に示す実施例は基本的な一例に過ぎず、その変形
は種々考えられる。
は種々考えられる。
たとえば全反射ミラー４は全反射プリズムでも使用可能
である。またアクチーエータフの変位は電圧が印加され
た時に対面間隙ｄが小さくなるものであっても可能であ
る。
である。またアクチーエータフの変位は電圧が印加され
た時に対面間隙ｄが小さくなるものであっても可能であ
る。
以上、すべて本発明の主旨を損なうことなく容易に実施
しうるものである。
しうるものである。
本発明のＱスイッチは、レーザ共振器の光路に透過率制
御可能な全反射部材を介在せしめて、その透過率を介し
てレーザ共振器に付与される損失を変え、透過率が確保
されるときのみＱスイッチングを行わせるという手段を
備えることによシ、Ｑスイッチング時のレーザ光の損失
を著しく減少して高能率にできるとともに、構成が簡単
で小型軽量化が図れ、しかも他方式に比して大幅に廉価
にできるという効果がある。
御可能な全反射部材を介在せしめて、その透過率を介し
てレーザ共振器に付与される損失を変え、透過率が確保
されるときのみＱスイッチングを行わせるという手段を
備えることによシ、Ｑスイッチング時のレーザ光の損失
を著しく減少して高能率にできるとともに、構成が簡単
で小型軽量化が図れ、しかも他方式に比して大幅に廉価
にできるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例を含むレーザ発振器の一例を
示すブロック図、第２図は第１図に示す実施例における
全反射部材と対面部材とによシブリズム元学系の透過率
および反射率の特徴を示す特性図である。 １・・・・・・レーザロッド、２・・・・・・放電管、
３・・・・・・出力ミラー、４・・・・・・全反射ミラ
ー、５・・・・・・全反射部材、６・・・・・・対面部
材、７・・・・・・アクチュエータ、５１・・・・・・
全反射面、６１・・・・・・正対面、６２・・・・・・
密着防止コーティング、７１・・・・・・アクチュエー
タ保持部材、１０１〜１０３・・・・・・光路、２０１
〜２０２・・・・・・接着部、３０１・・・・・・取付
部。 代理人 弁理士 内 原 晋 脣ｐ、、：゛′−
：ｓ、・）・ ７．・′
示すブロック図、第２図は第１図に示す実施例における
全反射部材と対面部材とによシブリズム元学系の透過率
および反射率の特徴を示す特性図である。 １・・・・・・レーザロッド、２・・・・・・放電管、
３・・・・・・出力ミラー、４・・・・・・全反射ミラ
ー、５・・・・・・全反射部材、６・・・・・・対面部
材、７・・・・・・アクチュエータ、５１・・・・・・
全反射面、６１・・・・・・正対面、６２・・・・・・
密着防止コーティング、７１・・・・・・アクチュエー
タ保持部材、１０１〜１０３・・・・・・光路、２０１
〜２０２・・・・・・接着部、３０１・・・・・・取付
部。 代理人 弁理士 内 原 晋 脣ｐ、、：゛′−
：ｓ、・）・ ７．・′
Claims (1)
- レーザ共振器の光路中に配置した全反射部材と、この全
反射部材の全反射面に正対する面を持つ光学的に密な対
面部材と、前記全反射面に前記対面部材を正対せしめ前
記対面部材を通過してレーザ共振器の光路が形成され前
記対面間隙が近接したときにオンとなり離隔したときに
オフとするためのアクチュエータを含むことを特徴とす
るＱスイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61271354A JPH0748578B2 (ja) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | レーザ発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61271354A JPH0748578B2 (ja) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | レーザ発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63124480A true JPS63124480A (ja) | 1988-05-27 |
| JPH0748578B2 JPH0748578B2 (ja) | 1995-05-24 |
Family
ID=17498897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61271354A Expired - Lifetime JPH0748578B2 (ja) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | レーザ発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0748578B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0751594A1 (fr) * | 1995-06-27 | 1997-01-02 | Commissariat A L'energie Atomique | Cavité microlaser et microlaser solide impulsionnel à déclenchement actif par micromodulateur |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54124694A (en) * | 1978-03-22 | 1979-09-27 | Mitsubishi Electric Corp | Pulse laser unit |
-
1986
- 1986-11-13 JP JP61271354A patent/JPH0748578B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54124694A (en) * | 1978-03-22 | 1979-09-27 | Mitsubishi Electric Corp | Pulse laser unit |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0751594A1 (fr) * | 1995-06-27 | 1997-01-02 | Commissariat A L'energie Atomique | Cavité microlaser et microlaser solide impulsionnel à déclenchement actif par micromodulateur |
| FR2736217A1 (fr) * | 1995-06-27 | 1997-01-03 | Commissariat Energie Atomique | Cavite microlaser et microlaser solide impulsionnel a declenchement actif par micromodulateur |
| US5703890A (en) * | 1995-06-27 | 1997-12-30 | Commissariat A L'energie Atomique | Microlaser cavity, a solid state pulsed microlaser with active Q-switching by a micromodulator and method forming same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0748578B2 (ja) | 1995-05-24 |
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