JPS63233592A - 色素セル - Google Patents
色素セルInfo
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- JPS63233592A JPS63233592A JP6824787A JP6824787A JPS63233592A JP S63233592 A JPS63233592 A JP S63233592A JP 6824787 A JP6824787 A JP 6824787A JP 6824787 A JP6824787 A JP 6824787A JP S63233592 A JPS63233592 A JP S63233592A
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- JP
- Japan
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- dye
- light
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- laser beam
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- Pending
Links
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- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 38
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004040 coloring Methods 0.000 abstract 1
- 239000005337 ground glass Substances 0.000 abstract 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000001093 holography Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
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
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/094034—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a dye
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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、パルス発振の色素レーザ発振装置等に使用さ
れる色素セルの改良に関する。
れる色素セルの改良に関する。
（従来の技術）
第５図は色素レーザ発振装置の概略構成図であって、高
反射ミラー１と出力ミラー２とから構成されるレーザ共
振器３内には色素セル４が配置されτいる。この色素セ
ル４は長方体形状でその長手方向に色素溶液の流れる色
素流路５が形成されている。一方、励起レーザ発振器（
不図示）から発振された励起レーザ光Ｗがシリンドリカ
ルレンズ６で集光されて色素流路５内に照射されている
。かくして、色素溶液が励起されて光エネルギーに変換
され、レーザ共振器３の作用によって色素レーザ光Ｑが
発振される。
反射ミラー１と出力ミラー２とから構成されるレーザ共
振器３内には色素セル４が配置されτいる。この色素セ
ル４は長方体形状でその長手方向に色素溶液の流れる色
素流路５が形成されている。一方、励起レーザ発振器（
不図示）から発振された励起レーザ光Ｗがシリンドリカ
ルレンズ６で集光されて色素流路５内に照射されている
。かくして、色素溶液が励起されて光エネルギーに変換
され、レーザ共振器３の作用によって色素レーザ光Ｑが
発振される。
ところで、シリンドリカルレンズ６で集光する励起レー
ザ光Ｗの幅は色素流路５の幅に合せて０．１〜０．３ｍ
−程度の比較的狭いものとなっている。
ザ光Ｗの幅は色素流路５の幅に合せて０．１〜０．３ｍ
−程度の比較的狭いものとなっている。
従って、励起レーザ光Ｗの横モードが多重であったり、
又第６図に示すようにドーナツツ形状の強度分布を持つ
ものであっても、幅狭く集光されるためこれら励起レー
ザ光Ｗの強度分布の影響を受けずに色素流路５内の励起
レーザ光Ｗの強度分布を略均−とすることができた。と
ころが、高出力の色素レーザ発振装置を構成するには色
素流路５の幅を大きくする例えば０．５ｍ１１以上とす
る必要があり、これに伴って色素流路５に照射する励起
レーザ光Ｗの集光幅も０，５１以上に広くする必要があ
り、例えばシリンドリカルレンズ６を使用せずに励起レ
ーザ光Ｗをそのまま色素セル４に照射することも生じる
。このように集光幅を広くして励起レーザ光を照射する
と、例えば励起レーザ光がドーナッツ状の強度分布を持
つものであれば、第７図に示すように色素セルフの色素
流路８内の励起レーザ光Ｗ′の強度分布はＷａの如くド
ーナッツ状の強度分布をそのまま示すことになる。この
ような強度分布で励起されると、レーザ共振器から発振
される色素レーザ光もまたドーナツツ形状の強度分布を
持つものとなる。又、励起レーザ光の横モードが多重で
あった場合も同様にレーザ共振器から発振される色素レ
ーザ光は横方向の強度分布が多数のピークを有するもの
となってしまう。
又第６図に示すようにドーナツツ形状の強度分布を持つ
ものであっても、幅狭く集光されるためこれら励起レー
ザ光Ｗの強度分布の影響を受けずに色素流路５内の励起
レーザ光Ｗの強度分布を略均−とすることができた。と
ころが、高出力の色素レーザ発振装置を構成するには色
素流路５の幅を大きくする例えば０．５ｍ１１以上とす
る必要があり、これに伴って色素流路５に照射する励起
レーザ光Ｗの集光幅も０，５１以上に広くする必要があ
り、例えばシリンドリカルレンズ６を使用せずに励起レ
ーザ光Ｗをそのまま色素セル４に照射することも生じる
。このように集光幅を広くして励起レーザ光を照射する
と、例えば励起レーザ光がドーナッツ状の強度分布を持
つものであれば、第７図に示すように色素セルフの色素
流路８内の励起レーザ光Ｗ′の強度分布はＷａの如くド
ーナッツ状の強度分布をそのまま示すことになる。この
ような強度分布で励起されると、レーザ共振器から発振
される色素レーザ光もまたドーナツツ形状の強度分布を
持つものとなる。又、励起レーザ光の横モードが多重で
あった場合も同様にレーザ共振器から発振される色素レ
ーザ光は横方向の強度分布が多数のピークを有するもの
となってしまう。
さらに、第５図に示すレーザ共振器３から発振される色
素レーザ光Ｑの光軸上に色素セル４と同一構成の色素セ
ルを配置し、この色素セルに励起レーザ光Ｗを照射して
色素レーザ光Ｑを増幅する構成とした場合、この色素セ
ル内でも励起レーザ光Ｗの強度分布が均一とならないた
め、さらに増幅された色素レーザ光Ｑの横方向の強度分
布はより多（のピークを有するものとなってしまう。し
かして、例えば、ホログラフィでは参照光としてガウス
分布もしくはガウス分布に近似した強度分布を有するレ
ーザ光が適しており、従ってレーザ光の横モードが多重
では全く適していないために使用不可能となってしまう
。又、横モードが多重では色素レーザを遠くへ伝播させ
る場合や一点に集光する場合にも不適当である。
素レーザ光Ｑの光軸上に色素セル４と同一構成の色素セ
ルを配置し、この色素セルに励起レーザ光Ｗを照射して
色素レーザ光Ｑを増幅する構成とした場合、この色素セ
ル内でも励起レーザ光Ｗの強度分布が均一とならないた
め、さらに増幅された色素レーザ光Ｑの横方向の強度分
布はより多（のピークを有するものとなってしまう。し
かして、例えば、ホログラフィでは参照光としてガウス
分布もしくはガウス分布に近似した強度分布を有するレ
ーザ光が適しており、従ってレーザ光の横モードが多重
では全く適していないために使用不可能となってしまう
。又、横モードが多重では色素レーザを遠くへ伝播させ
る場合や一点に集光する場合にも不適当である。
（発明が解決しようとする問題点）
以上のように高出力の色素レーザ光を得ようとすると、
励起レーザ光の色素流路５内での光強度分布が不均一と
なって、発振される色素レーザ光の光強度分布が多数の
ピークを有するものとなる。従って、ホログラフィに対
して不適用なように適用できる対象が少なくなってしま
う。
励起レーザ光の色素流路５内での光強度分布が不均一と
なって、発振される色素レーザ光の光強度分布が多数の
ピークを有するものとなる。従って、ホログラフィに対
して不適用なように適用できる対象が少なくなってしま
う。
そこで本発明は、励起レーザ光の横モードがたとえ多重
であってもガウス分布もしくはガウス分布に近似した光
強度分布を有する色素レーザ光を得ることができる色素
セルを提供することを目的とする。
であってもガウス分布もしくはガウス分布に近似した光
強度分布を有する色素レーザ光を得ることができる色素
セルを提供することを目的とする。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
本発明は、色素溶液が流れる色素流路の形成方向に対し
て垂直方向に励起レーザ光が照射されレーザ発振器内又
はこのレーザ発振器から出射される色素レーザ光の光軸
上に増幅器として配置される色素セルにおいて、少なく
とも励起レーザ光の透過面に散乱面を形成して上記目的
を達成しようとする色素セルである。
て垂直方向に励起レーザ光が照射されレーザ発振器内又
はこのレーザ発振器から出射される色素レーザ光の光軸
上に増幅器として配置される色素セルにおいて、少なく
とも励起レーザ光の透過面に散乱面を形成して上記目的
を達成しようとする色素セルである。
（作用）
このような手段を備えたことにより、励起レーザ光は散
乱面で散乱されて色素流路内に入射し、かくして色素流
路内での励起レーザ光の強度分布は均一化する。
乱面で散乱されて色素流路内に入射し、かくして色素流
路内での励起レーザ光の強度分布は均一化する。
（実施例）
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図は色素セルの構成図である。この色素セル１０は
高出力の色素レーザ発振′＠電に適用されるもので、色
素流路１１０幅Ａは０．５１以上に形成されている。な
お、Ｓは色素溶液の流れ方向を示している。一方、色素
流路１１の形成方向つまり色素溶液の流れ方向Ｓに対し
て垂直方向に励起レーザ光Ｗがシリンドリカルレンズ１
２で集光されて照射されるようになっている。さて、色
素セル１０の励起レーザ光Ｗの照射される側にはスリガ
ラス状の散乱面１３が形成されている。なお、色素レー
ザ光Ｑａが発振出力される側の面は色素レーザ光Ｑの波
長λの１０分の１の精度に研磨されている。
高出力の色素レーザ発振′＠電に適用されるもので、色
素流路１１０幅Ａは０．５１以上に形成されている。な
お、Ｓは色素溶液の流れ方向を示している。一方、色素
流路１１の形成方向つまり色素溶液の流れ方向Ｓに対し
て垂直方向に励起レーザ光Ｗがシリンドリカルレンズ１
２で集光されて照射されるようになっている。さて、色
素セル１０の励起レーザ光Ｗの照射される側にはスリガ
ラス状の散乱面１３が形成されている。なお、色素レー
ザ光Ｑａが発振出力される側の面は色素レーザ光Ｑの波
長λの１０分の１の精度に研磨されている。
従って、このような構成であれば励起レーザ光Ｗがシリ
ンドリカルレンズ１２で集光されて散乱面１３に照射さ
れると、この散乱面１３を透過する際に励起レーザ光Ｗ
は第２因に示す如く散乱される。従って、色素流路１１
内での励起レーザ光Ｗの強度分布は均一となる。かくし
て、励起レーザ光Ｗの横モードが多重であったり、又光
強度分布がトーナッツ状であっても、これら光強度分布
の影響を受けずに色素流路１１内での励起レーザ光Ｗの
光強度分布は均一となる。この結果、発振される色素レ
ーザ光Ｑａは光強度がガウス分布もしくはガウス分布に
近似したものとなる。
ンドリカルレンズ１２で集光されて散乱面１３に照射さ
れると、この散乱面１３を透過する際に励起レーザ光Ｗ
は第２因に示す如く散乱される。従って、色素流路１１
内での励起レーザ光Ｗの強度分布は均一となる。かくし
て、励起レーザ光Ｗの横モードが多重であったり、又光
強度分布がトーナッツ状であっても、これら光強度分布
の影響を受けずに色素流路１１内での励起レーザ光Ｗの
光強度分布は均一となる。この結果、発振される色素レ
ーザ光Ｑａは光強度がガウス分布もしくはガウス分布に
近似したものとなる。
第３図は第１図に示す色素セル１０を適用した増幅器を
有する色素レーザ発振装置の構成図である。即ち、高反
射ミラー２０と出力ミラー２１とから構成されるレーザ
共振器２２内に色素セル１０が配置されるとともにこの
レーザ共振器２２から発振される色素レーザ光Ｑｂの光
軸上に増幅器として作用する色素セル１０が配置される
。そして、励起レーザ発振装置２３が備えられ、この励
起レーザ発振装置２３から発振される励起レーザ光Ｗが
ハーフミラ−２４で分岐されてその一方がレーザ共振器
２２内の色素セル１０に分岐され、その他方が進行して
高反射ミラー２５で反射して増幅器として作用する色素
セル１０に照射されるようになっている。なお、シリン
ドリカルレンズは省略しである。このように色素レーザ
発振装置を構成すれば、レーザ共振器２２からはガウス
分布に従った色素レーザ光Ｑｂが発振され、この後、こ
の色素レーザ光Ｑｂが進行してもう一方の色素セル１０
に到達すると、この色素セル１０において色素レーザ光
は増幅されて出力される。そして、この増幅された色素
レーザ光Ｑｏの強度分布はガウス分布もしくはガウス分
布に近似したものとなる。
有する色素レーザ発振装置の構成図である。即ち、高反
射ミラー２０と出力ミラー２１とから構成されるレーザ
共振器２２内に色素セル１０が配置されるとともにこの
レーザ共振器２２から発振される色素レーザ光Ｑｂの光
軸上に増幅器として作用する色素セル１０が配置される
。そして、励起レーザ発振装置２３が備えられ、この励
起レーザ発振装置２３から発振される励起レーザ光Ｗが
ハーフミラ−２４で分岐されてその一方がレーザ共振器
２２内の色素セル１０に分岐され、その他方が進行して
高反射ミラー２５で反射して増幅器として作用する色素
セル１０に照射されるようになっている。なお、シリン
ドリカルレンズは省略しである。このように色素レーザ
発振装置を構成すれば、レーザ共振器２２からはガウス
分布に従った色素レーザ光Ｑｂが発振され、この後、こ
の色素レーザ光Ｑｂが進行してもう一方の色素セル１０
に到達すると、この色素セル１０において色素レーザ光
は増幅されて出力される。そして、この増幅された色素
レーザ光Ｑｏの強度分布はガウス分布もしくはガウス分
布に近似したものとなる。
このように上記一実施例においては、励起レーザ光Ｗが
照射される側に散乱面１３を形成したので、励起レーザ
光Ｗの横モードがたとえ多重又はドーナッツ状であって
も色素流路１１内での光強度分布を均一化することがで
き、これによりレーザ共振器２２及び増幅器から出力さ
れる色素レーザ光の光強度分布をガウス分布もしくはガ
ウス分布に近似できる。つまり、横車−モードの色素レ
ーザ光が得られてビームダイバージェンスも小さくなり
、かくして遠距離例えば５〜１０ｍを直線性良く伝播さ
せることができ、さらにホログラフィ−等に好適となる
。
照射される側に散乱面１３を形成したので、励起レーザ
光Ｗの横モードがたとえ多重又はドーナッツ状であって
も色素流路１１内での光強度分布を均一化することがで
き、これによりレーザ共振器２２及び増幅器から出力さ
れる色素レーザ光の光強度分布をガウス分布もしくはガ
ウス分布に近似できる。つまり、横車−モードの色素レ
ーザ光が得られてビームダイバージェンスも小さくなり
、かくして遠距離例えば５〜１０ｍを直線性良く伝播さ
せることができ、さらにホログラフィ−等に好適となる
。
なお、本発明は上記−実施例に限定されるものでなくそ
の主旨を逸脱しない範囲で゛変形してもよい。例えば、
第４図に示すように両方向から励起レーザ光Ｗ１、Ｗ２
が色素セル３０に照射される場合は、これら方向側にそ
れぞれ散乱面３１゜３２を形成すればよい。又、散乱面
の形成位置は色素流路面に形成してもその効果は変わら
ない。
の主旨を逸脱しない範囲で゛変形してもよい。例えば、
第４図に示すように両方向から励起レーザ光Ｗ１、Ｗ２
が色素セル３０に照射される場合は、これら方向側にそ
れぞれ散乱面３１゜３２を形成すればよい。又、散乱面
の形成位置は色素流路面に形成してもその効果は変わら
ない。
さらに、上記実施例では色素セルの外面に散乱面を形成
したが、散乱効果は若干落ちるが内面に形成したり、或
いは色素セルを少なくとも一方に散乱面を形成した２枚
の透明体を散乱面側を合せて作り透明体内部が散乱面と
なるようにしてもよい。
したが、散乱効果は若干落ちるが内面に形成したり、或
いは色素セルを少なくとも一方に散乱面を形成した２枚
の透明体を散乱面側を合せて作り透明体内部が散乱面と
なるようにしてもよい。
［発明の効果］
以上詳記したように本発明によれば、励起レーザ光の横
モードがたとえ多重であってもがウス分布もしくはガウ
ス分布に近似した光強度分布を有する色素レーザ光を得
ることができる色素セルを提供できる。
モードがたとえ多重であってもがウス分布もしくはガウ
ス分布に近似した光強度分布を有する色素レーザ光を得
ることができる色素セルを提供できる。
第１図は本発明に係わる色素セルの一実施例を示す構成
図、第２図は同色素セルの作用を示す模式図、第３図は
同色素セルを適用した色素レーザ発振装置の構成図、第
４図は同色素セルの他の実施例を示す構成図、第５図な
いし第７図は従来の色素セルを説明するための図である
。 １０−・・色素セル、１１・・・色素流路、１２・・・
シリンドリカルレンズ、１３・・・散乱面、２０・・・
高反射ミラー、２１・・・出力ミラー、２２・・・レー
ザ共振器、２３・・・励起レーザ発振装置、２４・・・
ハーフミラ−１２５・・・高反射ミラー、３１．３２・
・・散乱面。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第２図 第５（！Ｉ （ａ） （ｂ） 第６図 第７ｆ！１
図、第２図は同色素セルの作用を示す模式図、第３図は
同色素セルを適用した色素レーザ発振装置の構成図、第
４図は同色素セルの他の実施例を示す構成図、第５図な
いし第７図は従来の色素セルを説明するための図である
。 １０−・・色素セル、１１・・・色素流路、１２・・・
シリンドリカルレンズ、１３・・・散乱面、２０・・・
高反射ミラー、２１・・・出力ミラー、２２・・・レー
ザ共振器、２３・・・励起レーザ発振装置、２４・・・
ハーフミラ−１２５・・・高反射ミラー、３１．３２・
・・散乱面。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第２図 第５（！Ｉ （ａ） （ｂ） 第６図 第７ｆ！１
Claims (1)
- 色素溶液が流れる色素流路の形成方向に対して垂直方向
に励起レーザ光が照射されレーザ発振器内又はこのレー
ザ発振器から出射される色素レーザ光の光軸上に増幅器
として配置される色素セルにおいて、少なくとも前記励
起レーザ光の透過面に散乱面を形成して前記色素流路内
における前記励起レーザ光の強度分布を均一化すること
を特徴とする色素セル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6824787A JPS63233592A (ja) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | 色素セル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6824787A JPS63233592A (ja) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | 色素セル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63233592A true JPS63233592A (ja) | 1988-09-29 |
Family
ID=13368244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6824787A Pending JPS63233592A (ja) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | 色素セル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63233592A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5434878A (en) * | 1994-03-18 | 1995-07-18 | Brown University Research Foundation | Optical gain medium having doped nanocrystals of semiconductors and also optical scatterers |
| US5448582A (en) * | 1994-03-18 | 1995-09-05 | Brown University Research Foundation | Optical sources having a strongly scattering gain medium providing laser-like action |
| US5881886A (en) * | 1994-03-18 | 1999-03-16 | Brown University Research Foundation | Optically-based methods and apparatus for sorting garments and other textiles |
-
1987
- 1987-03-23 JP JP6824787A patent/JPS63233592A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5434878A (en) * | 1994-03-18 | 1995-07-18 | Brown University Research Foundation | Optical gain medium having doped nanocrystals of semiconductors and also optical scatterers |
| US5448582A (en) * | 1994-03-18 | 1995-09-05 | Brown University Research Foundation | Optical sources having a strongly scattering gain medium providing laser-like action |
| US5625456A (en) * | 1994-03-18 | 1997-04-29 | Brown University Research Foundation | Optical sources having a strongly scattering gain medium providing laser-like action |
| US5825790A (en) * | 1994-03-18 | 1998-10-20 | Brown University Research Foundation | Optical sources having a strongly scattering gain medium providing laser-like action |
| US5881886A (en) * | 1994-03-18 | 1999-03-16 | Brown University Research Foundation | Optically-based methods and apparatus for sorting garments and other textiles |
| US5943354A (en) * | 1994-03-18 | 1999-08-24 | Brown University Research Foundation | Optical sources having a strongly scattering gain medium providing laser-like action |
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