JPWO2019150097A5 - - Google Patents
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本発明の第1の態様によれば、注入同期式レーザシステムであって、
周波数(f0)を有する連続波出力場を生成するマスタレーザと、
連続波出力場から、第1の周波数(f1)を有する第1のシード光場及び第2の周波数(f2)を有する第2のシード光場を生成するのに利用される1つ又は複数の光学変調器と、
を備え、
第1のシード光場は、第1の周波数(f1)において1つ又は複数の光学増幅器を注入同期する入力を提供し、1つ又は複数の光学増幅器が第1の周波数(f
1
)で注入同期式レーザシステムのための1つ又は複数の連続波出力場を生成し、
第2のシード光場は、第2の周波数(f2)において1つ又は複数の光学増幅器を注入同期する入力を提供し、1つ又は複数の光学増幅器が第2の周波数(f
2
)で注入同期式レーザシステムのための1つ又は複数の連続波出力場を生成し、
注入同期式レーザシステムが、さらに、
第1の位相同期制御ループであって、1以上の光学変調器に第1のフィードバック信号を提供して、第1の光学増幅器において第1の周波数(f
1
)で生成された連続波出力場を前記連続波出力場と位相同期させる第1の位相同期制御ループと、
第2の位相同期制御ループであって、1以上の光学変調器に第2のフィードバック信号を提供して、第2の光学増幅器において第2の周波数(f
2
)で生成された連続波出力場を前記連続波出力場と位相同期させる第1の位相同期制御ループと、を備えるシステムが提供される。
According to the first aspect of the present invention, it is an injection synchronous laser system.
A master laser that produces a continuous wave output field with frequency (f 0 ),
One or one used to generate a first seed light field with a first frequency (f 1 ) and a second seed light field with a second frequency (f 2 ) from a continuous wave output field. With multiple optical modulators
Equipped with
The first seed light field provides an input that injects and synchronizes one or more optical amplifiers at the first frequency (f 1 ), with the one or more optical amplifiers at the first frequency (f 1 ). Generate one or more continuous wave output fields for injection synchronous laser systems,
The second seed light field provides an input that injects and synchronizes one or more optical amplifiers at the second frequency (f 2 ), with the one or more optical amplifiers at the second frequency (f 2 ). Generate one or more continuous wave output fields for injection synchronous laser systems,
Injection synchronous laser system, further
A first phase-locked loop that provides a first feedback signal to one or more optical modulators and a continuous wave output field generated at the first frequency (f 1 ) in the first optical amplifier. With the first phase-locked control loop, which synchronizes the phase with the continuous wave output field,
A second phase sync control loop that provides a second feedback signal to one or more optical modulators and a continuous wave output field generated at a second frequency (f 2 ) in the second optical amplifier. Is provided with a system comprising a first phase synchronization control loop for phase synchronization with the continuous wave output field .
本発明の第2の態様によれば、2つ以上の光学増幅器を注入同期する方法であって、
-周波数(f0)を有する連続波出力場を生成するステップと、
-1つ又は複数の光学変調器を利用して、連続波出力場を光学的に変調するステップであって、それにより、第1の周波数(f1)を有する第1のシード光場及び第2の周波数(f2)を有する第2のシード光場を生成する、光学的に変調するステップと、
-第1のシード光場を利用するステップであって、それにより、第1の周波数(f1)において1つ又は複数の光学増幅器を注入同期する、第1のシード光場を利用するステップと、
-1つ又は複数の光学増幅器を利用して、第1の周波数(f
1
)で1つ又は複数の連続波出力場を生成するステップと、
-第2のシード光場を利用するステップであって、それにより、第2の周波数(f2)において1つ又は複数の光学増幅器を注入同期する、第2のシード光場を利用するステップと、
-1つ又は複数の光学増幅器を利用して、第2の周波数(f
2
)で1つ又は複数の連続波出力場を生成するステップと、
-第1の位相同期制御ループを利用するステップであって、1以上の光学変調器に第1のフィードバック信号を提供して、第1の光学増幅器において第1の周波数(f
1
)で生成された連続波出力場を前記連続波出力場と位相同期させる、第1の位相同期制御ループを利用するステップと、
-第2の位相同期制御ループを利用するステップであって、1以上の光学変調器に第2のフィードバック信号を提供して、第2の光学増幅器において第2の周波数(f
2
)で生成された連続波出力場を前記連続波出力場と位相同期させる、第2の位相同期制御ループを利用するステップと、
を含む方法が提供される。
According to the second aspect of the present invention, it is a method of injecting and synchronizing two or more optical amplifiers.
-A step to generate a continuous wave output field with frequency (f 0 ), and
-A step of optically modulating a continuous wave output field using one or more optical modulators , thereby a first seed light field having a first frequency (f 1 ) and a first. An optically modulated step that creates a second seed light field with a frequency of 2 (f 2 ),
-A step of utilizing a first seed light field, thereby injecting and synchronizing one or more optical amplifiers at a first frequency (f 1 ) with a step of utilizing a first seed light field. ,
-The step of using one or more optical amplifiers to generate one or more continuous wave output fields at the first frequency (f 1 ).
-A step of utilizing a second seed light field, thereby injecting and synchronizing one or more optical amplifiers at a second frequency (f 2 ). ,
-The step of using one or more optical amplifiers to generate one or more continuous wave output fields at the second frequency (f 2 ).
-A step that utilizes a first phase-locked loop, which provides a first feedback signal to one or more optical modulators and is generated at a first frequency (f 1 ) in a first optical amplifier. A step of using a first phase synchronization control loop for phase-synchronizing the continuous wave output field with the continuous wave output field, and
-A step utilizing a second phase-locked loop, which provides a second feedback signal to one or more optical modulators and is generated at a second frequency (f 2 ) in a second optical amplifier. A step of using a second phase synchronization control loop for phase-synchronizing the continuous wave output field with the continuous wave output field, and
Methods are provided that include.
本発明の第3の態様によれば、注入同期式レーザシステムであって、周波数(f0)を有する連続波出力場を生成するマスタレーザと、連続波出力場から、第1の周波数(f1)を有する第1のシード光場を生成するのに利用される第1の光学変調器とを備え、第1のシード光場は、第1の周波数(f1)において第1の光学増幅器を注入同期する入力を提供し、
注入同期式レーザシステムは、第1の光学増幅器の出力場を連続波出力場に位相同期できるようにするフィードバック信号を第1の光学変調器に提供する第1の位相同期制御ループを更に備える、システムが提供される。
According to the third aspect of the present invention, the injection synchronous laser system is a master laser that generates a continuous wave output field having a frequency (f 0 ), and a first frequency (f) from the continuous wave output field. It comprises a first optical modulator utilized to generate a first seed light field having 1 ), the first seed light field being a first optical amplifier at a first frequency (f 1 ). Provides input to inject and synchronize,
The injection synchronous laser system further comprises a first phase synchronization control loop that provides the first optical modulator with a feedback signal that allows the output field of the first optical amplifier to be phase synchronized to the continuous wave output field . The system is provided.
好ましくは、注入同期式レーザシステムは、第2の周波数(f2)を有する第2のシード光場を連続波出力場から生成するのに利用される第2の光学変調器を更に備える。第2のシード光場は、第2の光学増幅器を第2の周波数(f2)に注入同期する入力を提供し得る。この実施形態では、注入同期式レーザシステムは、第2の光学増幅器の出力場を連続波出力場に位相同期できるようにするフィードバック信号を第2の光学変調器に提供する第2の位相同期制御ループを更に備え得る。
Preferably, the injection synchronous laser system further comprises a second optical modulator utilized to generate a second seed light field with a second frequency (f 2 ) from the continuous wave output field. The second seed light field may provide an input that injects and synchronizes the second optical amplifier to the second frequency (f 2 ). In this embodiment, the injection synchronous laser system provides a second phase synchronization control that provides the second optical modulator with a feedback signal that allows the output field of the second optical amplifier to be phase synchronized to the continuous wave output field . Further loops may be provided.
本発明の第4の態様によれば、光学増幅器を注入同期する方法であって、
-周波数(f0)を有する連続波出力場を生成するステップと、
-連続波出力場を光学的に変調するステップであって、それにより、第1の周波数(f1)を有する第1のシード光場を生成する、光学的に変調するステップと、
-第1のシード光場を利用するステップであって、それにより、第1の光学増幅器を第1の周波数(f1)に注入同期する、利用するステップと、
-第1の光学変調器のフィードバック信号を生成するステップであって、それにより、第1の光学増幅器の出力場を連続波出力場に位相同期する、フィードバック信号を生成するステップと、
を含む方法が提供される。
According to the fourth aspect of the present invention, it is a method of injecting and synchronizing an optical amplifier.
-A step to generate a continuous wave output field with frequency (f 0 ), and
-An optically modulated step that optically modulates the continuous wave output field, thereby producing a first seed light field having a first frequency (f 1 ).
-A step of utilizing the first seed light field, thereby injecting and synchronizing the first optical amplifier to the first frequency (f 1 ).
-A step of generating a feedback signal, which is a step of generating a feedback signal of the first optical modulator, thereby phase-synchronizing the output field of the first optical amplifier with a continuous wave output field .
Methods are provided that include.
本発明の第5の態様によれば、注入同期式レーザシステムであって、周波数(f0)を有する連続波出力場を生成するマスタレーザと、連続波出力場から、周波数(fN)を有する1つ又は複数のシード光場を生成するのに利用される1つ又は複数の光学変調器とを備え、1つ又は複数のシード光場は、1つ又は複数の光学増幅器を周波数(fN)に注入同期する入力を提供し、
注入同期式レーザシステムは、1つ又は複数の光学増幅器の出力場を連続波出力場に位相同期できるようにする1つ又は複数のフィードバック信号を1つ又は複数の光学変調器に提供する1つ又は複数の位相同期制御ループを更に備える、システムが提供される。
According to the fifth aspect of the present invention, in the injection synchronous laser system, a frequency (f N ) is obtained from a master laser that generates a continuous wave output field having a frequency (f 0 ) and a continuous wave output field. It comprises one or more optical modulators utilized to generate one or more seed light fields having one or more seed light fields frequency (f) one or more optical amplifiers. Provides an input to synchronize injection to N ),
An injection synchronous laser system is one that provides one or more feedback signals to one or more optical modulators that allow the output field of one or more optical amplifiers to be phase-locked to a continuous wave output field . Alternatively, a system is provided that further comprises a plurality of phase-locked control loops.
本発明の第6の態様によれば、1つ又は複数の光学増幅器を注入同期する方法であって、 -周波数(f0)を有する連続波出力場を生成するステップと、
-連続波出力場を光学的に変調するステップであって、それにより、第1の周波数(fN)を有する1つ又は複数のシード光場を生成する、光学的に変調するステップと、
-1つ又は複数のシード光場を利用するステップであって、それにより、1つ又は複数の光学増幅器を1つ又は複数の周波数(fN)に注入同期する、利用するステップと、
-1つ又は複数の光学変調器のフィードバック信号を生成するステップであって、それにより、1つ又は複数の光学増幅器の出力場を連続波出力場に位相同期する、フィードバック信号を生成するステップと、
を含む方法が提供される。
According to a sixth aspect of the present invention, a method of injecting and synchronizing one or more optical amplifiers with a step of generating a continuous wave output field having a-frequency (f 0 ).
-An optically modulated step that optically modulates the continuous wave output field, thereby producing one or more seed light fields having a first frequency (f N ).
-A step that utilizes one or more seed light fields, thereby injecting and synchronizing one or more optical amplifiers to one or more frequencies (f N ).
-A step of generating a feedback signal of one or more optical modulators, thereby phase-synchronizing the output field of one or more optical amplifiers with a continuous wave output field . ,
Methods are provided that include.
Claims (15)
周波数(f0)を有する連続波出力場(4)を生成するマスタレーザ(2)と、
前記連続波出力場(4)から、第1の周波数(f1)を有する第1のシード光場(6)及び第2の周波数(f2)を有する第2のシード光場(7)を生成するのに利用される1つ又は複数の光学変調器(5、5a、5d)と、
を備え、
前記第1のシード光場(6)は、前記第1の周波数(f1)において1つ又は複数の光学増幅器(8a-c)を注入同期する入力を提供し、前記1つ又は複数の光学増幅器(8a-c)が前記第1の周波数(f 1 )で前記注入同期式レーザシステム(1、25)のための1つ又は複数の連続波出力場(12a-c)を生成し、前記第2のシード光場(7)は、前記第2の周波数(f2)において1つ又は複数の光学増幅器(8d-f)を注入同期する入力を提供し、前記1つ又は複数の光学増幅器(8d-f)が前記第2の周波数(f 2 )で前記注入同期式レーザシステム(1、25)のための1つ又は複数の連続波出力場(12d-f)を生成し、
注入同期式レーザシステム(1、25)が、さらに、
第1の位相同期制御ループ(27a)であって、1以上の前記光学変調器(5、5a)に第1のフィードバック信号(29a)を提供して、第1の光学増幅器(8a)において前記第1の周波数(f 1 )で生成された前記連続波出力場(12a)を前記連続波出力場(4)と位相同期させる第1の位相同期制御ループ(27a)と、
第2の位相同期制御ループ(27b)であって、1以上の前記光学変調器(5、5d)に第2のフィードバック信号(29b)を提供して、第2の光学増幅器(8d)において前記第2の周波数(f 2 )で生成された前記連続波出力場(12d)を前記連続波出力場(4)と位相同期させる第1の位相同期制御ループ(27a)と、を備えることを特徴とするシステム。 In the injection synchronous laser system (1, 25)
A master laser (2) that produces a continuous wave output field (4) with a frequency (f 0 ), and
From the continuous wave output field (4) , a first seed light field (6) having a first frequency (f 1 ) and a second seed light field (7) having a second frequency (f 2 ) are obtained. With one or more optical modulators (5, 5a, 5d) used to generate,
Equipped with
The first seed light field (6) provides inputs for injecting and synchronizing one or more optical amplifiers (8ac ) at the first frequency (f 1 ), said one or more optics. The amplifier (8a-c) generates one or more continuous wave output fields (12a-c) for the injection synchronous laser system (1, 25) at the first frequency (f 1 ), said. The second seed light field (7) provides an input that injects and synchronizes one or more optical amplifiers (8df ) at said second frequency (f 2 ) , said one or more optical amplifiers. ( 8df) creates one or more continuous wave output fields (12df) for the injection synchronous laser system (1, 25) at the second frequency (f 2 ).
Injection synchronous laser systems (1, 25), further
In the first phase-locked loop (27a), the first feedback signal (29a) is provided to one or more of the optical modulators (5, 5a), and the first optical amplifier (8a) is described. A first phase synchronization control loop (27a) that phase-synchronizes the continuous wave output field (12a) generated at the first frequency (f 1 ) with the continuous wave output field (4).
A second phase-locked loop (27b), wherein the second feedback signal (29b) is provided to one or more of the optical modulators (5, 5d) and said in the second optical amplifier (8d). It is characterized by comprising a first phase synchronization control loop (27a) for phase-synchronizing the continuous wave output field (12d) generated at the second frequency (f 2 ) with the continuous wave output field (4). System.
周波数(fFrequency (f) 00 )を有する連続波出力場(4)を生成するステップと、) To generate a continuous wave output field (4), and
1つ又は複数の光学変調器(5、5a、5d)を利用して、前記連続波出力場(4)を光学的に変調するステップであって、それにより、第1の周波数(fA step of optically modulating the continuous wave output field (4) using one or more optical modulators (5, 5a, 5d), thereby the first frequency (f). 11 )を有する第1のシード光場(6)及び第2の周波数(fThe first seed light field (6) and the second frequency (f) having). 22 )を有する第2のシード光場(7)を生成する、光学的に変調するステップと、) To generate a second seed light field (7), with an optically modulated step.
前記第1のシード光場(6)を利用するステップであって、それにより、前記第1の周波数(fThis is a step of utilizing the first seed light field (6), whereby the first frequency (f). 11 )において1つ又は複数の光学増幅器(8a-c)を注入同期する、前記第1のシード光場を利用するステップと、), The step of utilizing the first seed light field, in which one or more optical amplifiers (8a-c) are injected and synchronized, and
1つ又は複数の前記光学増幅器(8a-c)を利用して、前記第1の周波数(fThe first frequency (f) using one or more of the optical amplifiers (8ac). 11 )で1つ又は複数の連続波出力場(12a-c)を生成するステップと、) To generate one or more continuous wave output fields (12ac), and
前記第2のシード光場(7)を利用するステップであって、それにより、前記第2の周波数(fThis is a step of utilizing the second seed light field (7), whereby the second frequency (f). 22 )において1つ又は複数の光学増幅器(8d-f)を注入同期する、前記第2のシード光場を利用するステップと、), The step of utilizing the second seed light field, in which one or more optical amplifiers (8df) are injected and synchronized, and
1つ又は複数の前記光学増幅器(8d-f)を利用して、前記第2の周波数(fThe second frequency (f) is utilized by utilizing one or more of the optical amplifiers (8df). 22 )で1つ又は複数の連続波出力場(12d-f)を生成するステップと、) To generate one or more continuous wave output fields (12df), and
第1の位相同期制御ループ(27a)を利用するステップであって、1以上の前記光学変調器(5、5a)に第1のフィードバック信号(29a)を提供して、第1の光学増幅器(8a)において前記第1の周波数(fIn the step of utilizing the first phase-locked loop (27a), the first feedback signal (29a) is provided to one or more of the optical modulators (5, 5a) to provide the first optical amplifier (1). In 8a), the first frequency (f) 11 )で生成された前記連続波出力場(12a)を前記連続波出力場(4)と位相同期させる、第1の位相同期制御ループ(27a)を利用するステップと、), The step of utilizing the first phase synchronization control loop (27a), which synchronizes the phase of the continuous wave output field (12a) with the continuous wave output field (4).
第2の位相同期制御ループ(27b)を利用するステップであって、1以上の前記光学変調器(5、5d)に第2のフィードバック信号(29b)を提供して、第2の光学増幅器(8d)において前記第2の周波数(fIn the step of utilizing the second phase-locked loop (27b), the second feedback signal (29b) is provided to one or more of the optical modulators (5, 5d) to provide a second optical amplifier (2). At 8d), the second frequency (f) 22 )で生成された前記連続波出力場(12d)を前記連続波出力場(4)と位相同期させる、第2の位相同期制御ループ(27b)を利用するステップと、を含むことを特徴とする方法。), The step of utilizing the second phase synchronization control loop (27b), which synchronizes the phase of the continuous wave output field (12d) with the continuous wave output field (4), is included. Method.
前記第1のシード光場(6)を前記第1のシード光場(6)により注入同期された前記1つ又は複数の光学増幅器(8a-c)とモード整合するステップ、および/または、A step of mode matching the first seed light field (6) with the one or more optical amplifiers (8ac) injection synchronized by the first seed light field (6), and / or.
前記第2のシード光場(7)を前記第2のシード光場(7)により注入同期された前記1つ又は複数の光学増幅器(8d-e)とモード整合するステップ、を更に含むことを特徴とする方法。Further comprising: mode matching the second seed light field (7) with the one or more optical amplifiers (8d-e) injection synchronized by the second seed light field (7). How to feature.
前記光学増幅器(8a-c)の1つ又は複数を前記第1のシード光場(6)に周波数同期するステップ、および/または、A step of frequency-synchronizing one or more of the optical amplifiers (8a-c) to the first seed light field (6), and / or.
前記光学増幅器(8d-f)の1つ又は複数を前記第2のシード光場(7)に周波数同期するステップ、を更に含むことを特徴とする方法。A method further comprising: frequency-synchronizing one or more of the optical amplifiers (8df) with the second seed light field (7).
前記1つ又は複数の光学増幅器(8a-f)から前記連続波出力場(4)を光学的に分離するステップ、および/または、A step of optically separating the continuous wave output field (4) from the one or more optical amplifiers (8a-f), and / or.
前記出力場(12a-f)、前記1つ又は複数の光学増幅器(8a-f)、及び又は前記連続波出力場(4)の成分の1つ又は複数を周波数2逓倍するステップ、を更に含むことを特徴とする方法。Further comprising: doubling the frequency of one or more of the components of the output field (12a-f), the one or more optical amplifiers (8a-f), and the continuous wave output field (4). A method characterized by that.
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