JPS63186485A - 異波長同時モ−ド同期レ−ザ−発振装置 - Google Patents

異波長同時モ−ド同期レ−ザ−発振装置

Info

Publication number
JPS63186485A
JPS63186485A JP62017757A JP1775787A JPS63186485A JP S63186485 A JPS63186485 A JP S63186485A JP 62017757 A JP62017757 A JP 62017757A JP 1775787 A JP1775787 A JP 1775787A JP S63186485 A JPS63186485 A JP S63186485A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
total reflection
laser oscillation
reflection mirror
oscillation device
light
Prior art date
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.)
Granted
Application number
JP62017757A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0734492B2 (ja
Inventor
Tadashi Kitahara
正 北原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hamamatsu Photonics KK filed Critical Hamamatsu Photonics KK
Priority to JP62017757A priority Critical patent/JPH0734492B2/ja
Priority to US07/030,974 priority patent/US4845719A/en
Publication of JPS63186485A publication Critical patent/JPS63186485A/ja
Publication of JPH0734492B2 publication Critical patent/JPH0734492B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/106Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity
    • H01S3/1068Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity using an acousto-optical device

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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〕 本発明は超音波光変調器とレーザー発振装置を組み合わ
せた異波長同時モード同期レーザー発振装置に関する。
〔従来の技術〕
一般にレーザーの発振スペクトルは多数のモードから成
り立っているが、これらモード間に特定の位相関係がで
きると干渉効果によって鋭い光パルス列が発生する。こ
のようなモード同期による単一波長モード同期レーザー
発振装置について、本件出願人は先に特願昭60−48
892号、特願昭61−70341号として出願してい
る。
先ず、既に出願している単一波長モード同期し−ザー発
振装置について、図面を参照して概略を説明する。
第4図、第5図は単一波長モード同期レーザー発振装置
を示す図であり、図中、10は全反射光変調器、11は
全反射ミラー、12は超音波トランスジューサ、13は
音響光学媒体、14はレーザー管、15は出力ミラー、
16は駆動部である。
図において、全反射光変調器10の音響光学媒体13は
音響光学特性を有する石英で形成され、入射面に対向す
る面には全反射ミラー11が形成されている。この音響
光学媒体13の入射面及び全反射ミラー面に垂直な側面
には超音波トランスジューサ12が接合され、光の経路
に垂直な方向に超音波定在波(S、W)を発生する。
このレーザー発振装置において、全反射光変調器10の
点Oを含む入射面にブリュースター角で入射したP偏光
の光りは全反射ミラー11に垂直に入射し、反射光は入
射光と同一光路を逆行する。
今、超音波トランスジューサ12を動作させていないと
き、音響光学媒体13に入射して全反射ミラー11に垂
直に入射する波長成分の光のみが光路の可逆性により入
射経路と全く同一の経路をたどって入射方向に返される
。したがって音響光学媒体13は分光プリズムを形成し
ている。
次に超音波トランスジューサ12を動作させて、定在波
を発生させると光を回折させて強度変調させることがで
きる。即ち、第6図に示すように、超音波トランスジュ
ーサ12により発生した超音波定在波により屈折率が正
弦波的に空間で交互に存在する媒質が形成され光波に対
して回折格子として働く、この媒質中に膜面W1の平面
波が入射した場合、Rのようにその一部が回折される。
したがって、入射経路と全く同一の経路をたどって入射
方向に返される光は弱められ、光シャッタとして動作さ
せることができる。
そこで、超音波トランスジューサ12のシャッタ作用を
利用して、各レーザー発振モードの位相を強制的に同期
させることによって、鋭い光パルス列を発生させること
が可能となる。
ところで、第4回、第5図に示したレーザー発振装置の
場合は、第7図(イ)に示すように全反射ミラー11と
超音波トランスジューサ12により生ずる超音波定在波
部分との間に間隔りが存在するため、光学的には第7図
(ロ)に示すように全反射ミラー11を挟んで対称的な
位置に分離して超音波定在波が生じていることとなる。
そのため、図の媒質Aで回折された光Rが媒質Bにおけ
る回折を再度受けてSのような入射経路方向の成分を生
じ、したがって超音波トランスジューサ12が完全な光
シャッタとして機能しなくなり、鋭い光パルスを得られ
ない可能性が生ずる。
第8図、第9図はこの点を解決したものであり、第4図
、第5図と基本的構成は同じであり、図中同一番号は同
一内容を示している。なお17は音響連続体である。
第8図、第9図のものにおいては、音響光学媒体13に
、これと音響的に連続した音響連続体17を接続させ、
この両者に跨がって側面にトランスジューサ12を接合
させて、超音波定在波を発生させている。
この場合、第10図(イ)に示すように全反射ミラー1
1の両側に連続して超音波定在波が形成されることとな
り、したがって第7図の場合のように2つの分離した超
音波定在波が存在するのとは異なり、第10図(ロ)に
示すように1つの超音波定在波が存在することとなり、
入射光Iはこの媒質中で1回だけ回折を受けてRのよう
に発散する。
したがって第8図のような構成にすることにより、全反
射光変調器10をより完全な光シャッタとして機能させ
ることができ、鋭い光パルスを得ることが可能となる。
〔発明が解決すべき問題点〕
ところで前述した超音波変調レーザー発振装置では、全
反射光変調器10に分光特性をもたせているのでレーザ
ー発振が行われる可能性のある光のうち、1つの波長し
かレーザー発振が行われず、その結果、単一波長のレー
ザー光についてしか強制モード同期してパルス化できな
い。
本発明は上記問題点を解決するためのもので、異なった
波長を持つレーザー光を単一レーザー装置により発振さ
せると同時に、それらのレーザー光を強制モード同期し
て短パルス化させることのできる異波長同時モード同期
レーザー発振装置を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
そのために本発明の異波長同時モード同期レーザー発振
装置は、出力ミラーと全反射光変調器間にレーザー発振
管を配置して強制モード同期を行うレーザー発振装置に
おいて、前記全反射光変調器は、入射面に無反射膜が形
成され、入射面に垂直に入射した光が垂直に入射する他
面に全反射ミラーが形成された音響光学媒体と、音響光
学媒体の全反射ミラー面に接続された音響連続体と、超
音波トランスデユーサ駆動部により駆動され、音響光学
媒体と音響連続体の前記全反射ミラー面に垂直な側面に
前記全反射ミラーを跨いで接合された超音波トランスデ
ユーサとからなり、前記超音波トランスジューサを駆動
することにより、前記全反射ミラーの両面で滑らかに膜
面が連続した超音波定在波を発生させることを特徴とす
る。
〔作用〕
本発明の異波長同時モード同期レーザー発振装置は、音
響光学媒体と音響連続体に跨いで接合した超音波トラン
スジューサを駆動し、両媒質中の全反射ミラーの両面で
膜面が滑らかに連続した超音波定在波を発生させること
により、音響光学媒体の無反射膜を通して入射した光を
、全反射ミラーで反射させたときに超音波定在波部分で
1回だけ回折させるようにして、任意波長光に対してよ
り完全な光シヤツタ作用を行わせ、これによりレーザー
発振光のモード同期を行うようにしたので、異なる波長
のそれぞれに対してモード同期をとることができ、任意
波長の短パルス化を行うことが可能となる。
〔実施例〕
以下、実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明による異波長同時モード同期レーザー発
振装置の全反射光変調器を示す図で、同図(イ)は入射
光と全反射光変調器の関係を示す側面図、同図(ロ)は
底面図で、第2図は本発明による異波長同時モード同期
レーザー発振装置の全体構成を示す図であり、第4図〜
第9図と同一番号は同一内容を示している。なお、1日
は無反射膜である。
この実施例ではアルゴンレーザー管を使用し、アルゴン
放電光のうち、4200〜5200人の範囲内の光をす
べてレーザー発振させ、しかもそれらレーザー発振光を
すべて超音波により強度変調を受けるようにしたもので
ある。
石英ガラスから形成されている音響光学媒体13は、入
射するレーザー光の進行方向と垂直に無反射膜18と、
誘電体多層膜で形成された全反射ミラー11が設けられ
ており、波長4200〜5200人の光にたいして無反
射膜18と全反射ミラー11の反射率はそれぞれほぼ0
%および100%である。
全反射ミラー11には層の厚さが1μm程度のインジウ
ムにより石英ガラスでできた板状の音響媒体14が張り
つけられている。音響連続体14は音響光学媒体13と
共に、その相対する2面が互いに平行であり、光ビーム
の経路に対しても平行となっている。
それらの平行な面のうちの一方の面に、音響光学媒体1
3と音響連続体14の両方に跨がって超音波トランデュ
ーサ12が張りつけられている。
超音波トランデューサ12は駆動部16がらの高周波駆
動信号により励振されて超音波を発生する。
この超音波トランデューサ12により発生させられた超
音波により、音響光学媒体中には定在波(S、W)が生
じ、前述したようにこの定在波により入射光の一部が回
折されるために、もとに戻る光はその分だけ弱くなる。
そして、前述したように超音波定在波が全反射ミラー1
1の両側で連続して存在するために、光が出力ミラー1
5と全反射光変調器10の全反射ミラー11間を往復す
るときに、正確に一回のみ回折による光損失を受けるこ
とになる。
第2図に示すレーザー発振装置の出力ミラー5は、40
00〜5000人の波長範囲内で5〜6%の透過率を持
ち、そのために、レーザー管14から出力ミラー15に
入射する光の大部分は反射される。
全反射光変調器10は出力ミラー15により反射され、
アルゴンレーザー管14の管軸を通って(る4200〜
5200人の光を入射させる。
従って、超音波トランデューサ12を励振しないときは
、4200〜5200人の光の全てが取り出され、レー
ザー発振光が得られる。
第2図に示した装置で、出力ミラー15と全反射変調器
10の全反射ミラー11間を往復する時間と、定在波超
音波の時間的な強度変化とを同期させることにより、前
述したように全反射変調器10にあたかも光のシャッタ
のような動作をさせることができる。
第3図は、約0.5Wの高周波電力を超音波トランデュ
ーサ12に加えることにより得られた異波長光よりなる
レーザーのパルス群列のうちの一群のパルスを示したも
のである。パルストレインの周波数は130MHzであ
った。
表1は、第3図を解析することにより得られた各パルス
の波長パルス半値幅、パルスエネルギー、時間遅れを示
している。
表1 ここでパルスエネルギーとはパルス1個の強度の時間変
化を時間積分したものであり、時間遅れとは、一群のパ
ルスのうちで最初に現れた(d)を基準にした値である
このように、異なった波長のレーザー光を同時に短パル
ス化できるのは、全反射ミラーでレーザー光が反射を受
ける前後で、連続的に超音波による回折損失を受けるた
めに、4200〜5200人の範囲内にある任意のレー
ザー光が強く光変調されることによるものである。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、任意波長のレーザー光を
同程度に強く強度変調でき、波長が異なっても同時にモ
ード同期させて鋭い光パルス列を発生させることが可能
となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による異波長同時モード同期レーザー発
振装置の全反射光変調器を示す図で、同図(イ)は入射
光と全反射光変調器の関係を示す側面図、同図(ロ)は
底面図、第2図は本発明による異波長同時モード同期レ
ーザー発振装置の全体構成を示す図、第3図は本発明に
よる異波長同時モード同期レーザー発振装置で得られる
短パルス群波形図、第4図は単一波長モード同期レーザ
ー発振装置における全反射光変調器を示す図、第5図は
単一波長モード同期レーザー発振装置の構成を示す図、
第6図は全反射光変調器による回折の様子を示す図、第
7図は第4図の装置における光の回折の様子を示す図、
第8図は単一波長モード同期レーザー発振装置における
全反射光変調器を示す図、第9図は単一波長モード同期
レーザー発振装置の構成を示す図、第10図は第8図の
装置における光の回折の様子を示す図である。 10・・・全反射光変調器、11・・・全反射ミラー、
12・・・超音波トランスジューサ、13・・・音響光
学媒体、14・・・アルゴンレーザー管、15・・・出
力ミラー、16・・・駆動回路、17・・・音響連続体
、18・・・無反射膜。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)出力ミラーと全反射光変調器間にレーザー発振管
    を配置して強制モード同期を行うレーザー発振装置にお
    いて、前記全反射光変調器は、入射面に無反射膜が形成
    され、入射面に垂直に入射した光が垂直に入射する他面
    に全反射ミラーが形成された音響光学媒体と、音響光学
    媒体の全反射ミラー面に接続された音響連続体と、超音
    波トランスデューサ駆動部により駆動され、音響光学媒
    体と音響連続体の前記全反射ミラー面に垂直な側面に前
    記全反射ミラーを跨いで接合された超音波トランスデュ
    ーサとからなり、前記超音波トランスジューサを駆動す
    ることにより、前記全反射ミラーの両面で膜面が滑らか
    に連続した超音波定在波を発生させることを特徴とする
    異波長同時モード同期レーザー発振装置。
  2. (2)前記音響光学媒体は、石英ガラスからなる特許請
    求の範囲第1項記載の異波長同時モード同期レーザー発
    振装置。
  3. (3)前記全反射ミラーは、誘電体多層膜で形成されて
    いる特許請求の範囲第1項記載の異波長同時モード同期
    レーザー発振装置。
JP62017757A 1986-03-28 1987-01-28 異波長同時モ−ド同期レ−ザ−発振装置 Expired - Fee Related JPH0734492B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62017757A JPH0734492B2 (ja) 1987-01-28 1987-01-28 異波長同時モ−ド同期レ−ザ−発振装置
US07/030,974 US4845719A (en) 1986-03-28 1987-03-27 Ultrasonic laser modulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62017757A JPH0734492B2 (ja) 1987-01-28 1987-01-28 異波長同時モ−ド同期レ−ザ−発振装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63186485A true JPS63186485A (ja) 1988-08-02
JPH0734492B2 JPH0734492B2 (ja) 1995-04-12

Family

ID=11952597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62017757A Expired - Fee Related JPH0734492B2 (ja) 1986-03-28 1987-01-28 異波長同時モ−ド同期レ−ザ−発振装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0734492B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015525002A (ja) * 2012-08-16 2015-08-27 インテグレイテッド オプティックス,ウーアーベー 単一の光共振器において複数の波長のレーザ放射を生成または増幅する方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015525002A (ja) * 2012-08-16 2015-08-27 インテグレイテッド オプティックス,ウーアーベー 単一の光共振器において複数の波長のレーザ放射を生成または増幅する方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0734492B2 (ja) 1995-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2000261081A (ja) レーザ
US20070053388A1 (en) Coherent light source and optical device
US6295160B1 (en) Broad tuning-range optical parametric oscillator
JP2505892B2 (ja) パラメトリツクパルスレ―ザ
US5420876A (en) Gadolinium vanadate laser
JPS6290618A (ja) 光変調装置
CA2203732A1 (en) Optically parametric oscillator and wavelength-tunable laser system
JP4142179B2 (ja) 多層膜ミラー
EP0805531A3 (en) Wavelength tunable laser
JPS63186485A (ja) 異波長同時モ−ド同期レ−ザ−発振装置
JPS6313386A (ja) 短パルスレ−ザ光発生装置
US3891308A (en) Acoustooptic modulator
CA2203733A1 (en) Wavelength selectable laser oscillator in wavelength tunable laser
US4845719A (en) Ultrasonic laser modulator
JPS62226682A (ja) 超音波変調レ−ザ発振装置
JPS61208280A (ja) 超音波変調レ−ザ発振装置
JP2002314180A (ja) レーザー発振器および発振方法
GB2230895A (en) Mode-locked solid-state laser
JPS61208027A (ja) 超音波光変調装置
JP3034087B2 (ja) 半導体レーザ励起コヒーレント光源
JP2000299520A (ja) レーザ発振器
JPH1164358A (ja) インジェクションシーディングにおけるシード光注入方法
JPH10282533A (ja) 波長変換レ−ザ装置
EP0517532A2 (en) Optical wavelength shifter
CA2217055A1 (en) Compact laser apparatus and method

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees