WO2021054401A1 - レーザ装置及びパルス幅変更方法 - Google Patents

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拓範 平等
泰介 川崎
ヴァンサン ヤヒア
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    • H01S3/10061—Polarization control

Definitions

  • the present invention relates to a laser device and a pulse width changing method.
  • Patent Document 1 The technique described in Patent Document 1 is known as a technique for controlling the pulse width of pulsed laser light.
  • the pulse width is once extended by applying a time difference for each wavelength of the pulsed laser light using a lens and an optical fiber, and then the pulsed laser light is amplified. After that, the pulse is compressed by collecting each wavelength distributed in the space again at the same time using a lens and a diffraction grating.
  • Patent Document 1 a component for extending the pulsed laser beam (in Patent Document 1, a lens and an optical fiber) and a component for compressing the pulse width after amplification (in Patent Document 1, two diffraction gratings) are used. You will need it. Furthermore, since dispersion is used, the size of the laser device becomes large.
  • an object of the present invention is to provide a laser device capable of changing the pulse width and a method for changing the pulse width while reducing the size of the device.
  • the laser apparatus amplifies the laser light source that outputs the pulsed laser light and the pulsed laser light output from the laser light source, and outputs the pulsed laser light by changing the pulse width.
  • a pulse width control unit is provided, and the pulse width control unit is arranged between a first laser amplifier that amplifies the pulsed laser light, the first laser amplifier, and the laser light source, and has the pulse. It has a pulse waveform operation unit that operates the pulse waveform of the laser beam.
  • the first laser amplifier After manipulating the waveform of the pulsed laser light, the first laser amplifier amplifies the pulsed laser light. Thereby, the pulse width can be changed.
  • the pulse waveform operation unit may be configured so that at least one of the rise time and the fall time of the pulse laser light can be adjusted. This makes it possible to manipulate the pulse waveform.
  • the pulse waveform operation unit may be configured to adjust tr / tf in a range larger than 0 and less than 1 when the rise time of the pulsed laser beam is tr and the fall time is tf. Thereby, the pulse laser beam having a pulse width shorter than the pulse width of the pulse laser beam output from the laser light source can be output from the laser apparatus.
  • the pulse waveform operation unit may be configured to adjust tr / tf to less than 0.85.
  • the pulse waveform operation unit may be configured to operate the waveform of the pulse laser light while maintaining the pulse width of the pulse laser light.
  • the pulse waveform operation unit may have a saturable absorber.
  • the pulse waveform manipulation unit may have a diffraction grating pair.
  • the pulse waveform manipulation unit may have a chirp type diffraction grating.
  • the pulse waveform operation unit may have a second laser amplifier.
  • the second laser amplifier may include a gain medium and a control unit that controls the supply state of excitation light to the gain medium.
  • the control unit may control the supply state so as to manipulate the waveform of the pulsed laser beam.
  • the control unit supplies the excitation light to the gain medium even after the pulsed laser light is input to the gain medium, or supplies the excitation light before the pulsed laser light is input to the gain medium. You may switch whether to stop.
  • the pulse waveform operation unit has a second laser amplifier, and the second laser amplifier includes a gain medium, a pulse energy adjusting unit that changes the energy of the pulsed laser beam input to the gain medium, and the gain. It may have an excitation energy adjusting unit that changes the energy of the excitation light to the medium.
  • the laser light source may output the pulsed laser light of the multimode.
  • the pulse width control unit may have a mode selection unit for selecting one of the multi-modes between the laser light source and the pulse waveform operation unit.
  • the pulse width changing method includes an output step of outputting a pulsed laser beam from a laser light source and a pulse that amplifies the pulsed laser beam and changes the pulse width of the pulsed laser beam to output the pulse.
  • a width control step is provided, and the pulse width control step includes an amplification step for amplifying the pulse laser light output from the laser light source, and a pulse for manipulating the waveform of the pulse laser light before the amplification step. It has a waveform manipulation step.
  • the pulsed laser beam is amplified by the first laser amplifier. Thereby, the pulse width can be controlled.
  • the waveform of the pulse laser light may be manipulated by adjusting at least one of the rise time and the fall time of the pulse laser light.
  • tr / tf may be adjusted in a range larger than 0 and less than 1.
  • tr / tf may be adjusted to less than 0.85.
  • the present invention it is possible to provide a laser device capable of changing the pulse width and a method for changing the pulse width while reducing the size of the device.
  • FIG. 1 is a drawing showing a schematic configuration of a laser apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic view showing an example of a pulse waveform operation unit (pulse waveform operation unit) included in the laser apparatus shown in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic view showing another example of the pulse waveform operation unit (pulse waveform operation unit) included in the laser apparatus shown in FIG.
  • FIG. 4 is a drawing for explaining an example of a pulse waveform.
  • FIG. 5 is a drawing showing a schematic configuration of a simulation model.
  • FIG. 6 is a drawing showing a simulation result.
  • FIG. 7 is a drawing showing a modified example of the laser device.
  • FIG. 8 is a drawing showing another modification of the laser device.
  • the laser device 10 includes a laser light source 20 and a pulse width control unit 30.
  • the laser light source 20 outputs the pulsed laser light L1.
  • the pulse width of the pulsed laser light L1 output by the laser light source 20 is, for example, 0.1 ps to 10 ns or 1 ps to 1 ns.
  • the wavelength of the pulsed laser light L1 is, for example, 157 nm to 3.4 ⁇ m or 650 nm to 2.1 ⁇ m.
  • the laser light source 20 may be, for example, a laser oscillator.
  • An example of a laser light source 20 is a passive Q-switched microchip laser.
  • the pulse width is the full width at half maximum.
  • the pulse width control unit 30 amplifies the pulse laser light L1 and changes the pulse width to output.
  • the pulse width control unit 30 includes a laser amplifier (first laser amplifier) 31 and a pulse waveform operation unit 32. As shown in FIG. 1, the pulse width control unit 30 may include a termination mirror 33, a polarization rotating element 34, and a polarization beam splitter 35. In this embodiment, a mode having a terminal mirror 33, a polarization rotating element 34, and a polarization beam splitter 35 will be described.
  • the laser amplifier 31 has an amplification gain medium 31a, an excitation light supply unit 31b, and a drive unit (control unit, excitation energy adjustment unit) 31c.
  • the amplification gain medium 31a is arranged on the optical path of the pulsed laser light L1 and is an optical component that amplifies the pulsed laser light L1.
  • the amplification gain medium 31a may be formed of a material capable of amplifying the pulsed laser beam L1.
  • Examples of the material of the gain medium 31a for amplification include Nd: YAG (neodymium-added yttrium aluminum garnet), Nd: YVO 4 (neodymium-added YVO 4 ), Yb: YAG (yttrium-added YAG), and Yb: glass (yttrium-added glass). ), Er: YAG (YAG with added elbium) and the like.
  • the shape of the gain medium 31a for amplification is not limited, but is, for example, rod-shaped, plate-shaped, or the like.
  • the excitation light supply unit 31b has at least one light source that supplies the excitation light that excites the amplification gain medium 31a to the amplification gain medium 31a.
  • An example of the light source included in the excitation light supply unit 31b is a laser diode (LD).
  • FIG. 1 illustrates the case of side excitation.
  • the drive unit 31c is electrically connected to the excitation light supply unit 31b.
  • the driving unit 31c drives the excitation light supply unit 31b and controls the supply state of the excitation light (for example, the energy of the excitation light, ON / OFF of the supply of the excitation light, etc.).
  • the excitation method of the gain medium 31a for amplification is not limited to the above-mentioned example.
  • the excitation light supply unit 31b and the drive unit 31c may be directly connected (or configured as one device), and the excitation light may be supplied from the excitation light supply unit 31b to the amplification gain medium 31a via a fiber.
  • the end surface excitation may be performed depending on the configuration of the laser device 10.
  • the wavelength of the excitation light may be any wavelength that can excite the amplification gain medium 31a.
  • the termination mirror 33 is on the optical path of the pulsed laser light L1 and is arranged on the opposite side of the laser light source 20 when viewed from the amplification gain medium 31a.
  • the termination mirror 33 reflects the pulsed laser beam L1 toward the amplification gain medium 31a.
  • the polarization rotating element 34 is on the optical path of the pulsed laser light L1 and is arranged between the gain medium 31a for amplification and the polarization beam splitter 35.
  • the polarization rotating element 34 rotates the polarization direction of the pulsed laser light L1 that has passed through the polarizing beam splitter 35 and the pulsed laser light L1 that has been reflected by the termination mirror 33 and has passed through the amplification gain medium 31a.
  • the polarized light rotating element 34 may rotate the polarized light of the pulsed laser light L1 so that the pulsed laser light L1 reflected and returned by the terminal mirror 33 is reflected by the polarizing beam splitter 35.
  • An example of the polarized rotating element 34 is a Faraday rotating element.
  • the polarization beam splitter 35 is on the optical path of the pulsed laser light L1 and is arranged between the laser light source 20 and the amplification gain medium 31a.
  • the polarizing beam splitter 35 transmits the pulsed laser light L1 output from the laser light source 20, while reflecting the pulsed laser light L1 whose polarization direction is rotated by the polarizing rotating element 34.
  • the pulsed laser beam L1 reflected by the polarizing beam splitter 35 is the pulsed laser beam L2 output from the laser apparatus 10.
  • the pulse waveform operation unit 32 is located on the optical path of the pulse laser light L1 and is arranged between the laser light source 20 and the laser amplifier 31 (specifically, the gain medium 31a for amplification). In the present embodiment, since the laser device 10 includes the polarization beam splitter 35, the pulse waveform operation unit 32 is arranged between the laser light source 20 and the polarization beam splitter 35.
  • the pulse waveform operation unit 32 is a waveform operation mechanism that operates the pulse waveform of the pulse laser light L1 output from the laser light source 20.
  • the pulse waveform manipulation unit 32 manipulates the pulse waveform, for example, so as to substantially maintain the pulse width.
  • Manipulating the pulse waveform so as to substantially maintain the pulse width means that it is acceptable that a slight fluctuation in the pulse width occurs in the operation of the pulse waveform.
  • the pulse waveform operation unit 32 is configured so that at least one of the rise time and the fall time of the pulse can be adjusted in the pulse waveform of the pulse laser light L1.
  • the definitions of rise time and fall time may be definitions usually used in the technical field related to pulsed laser light. For example, the time until the intensity increases from 10% to 90% with respect to the maximum intensity of the pulsed laser light is defined as the rise time, and the time during which the intensity decreases from 90% to 10% with respect to the maximum intensity is defined as the rise time. It may be defined as the fall time.
  • the pulse waveform operation unit 32 may operate the pulse waveform so that tr / tf is larger than 0, for example.
  • the pulse waveform manipulation unit 32 may manipulate the pulse waveform so that tr / tf is greater than 0 and less than 1, for example.
  • the pulse waveform operation unit 32 may operate the pulse waveform so that tr / tf is less than 0.85, for example.
  • the pulse waveform operation unit 32 is not limited as long as the pulse waveform can be operated.
  • the pulse waveform operation unit 32 may be configured to have a function of having a high gain at the beginning of the pulse and rapidly decreasing the gain after the middle of the pulse.
  • the pulse waveform operation unit 32 may be configured to have a function of increasing the contrast of the rising edge by saturating the loss at high speed in the first half of the pulse and rapidly recovering the loss in the latter half of the pulse, for example.
  • An example of the pulse waveform operation unit 32 is a saturable absorber.
  • saturable absorbers are Cr: YAG, saturable absorbent mirrors and the like.
  • the pulse waveform operation unit 32 may be the laser amplifier (second laser amplifier) 321 shown in FIG.
  • the laser amplifier 321 has a gain medium 321a, an excitation light supply unit 321b, and a drive unit (control unit) 321c.
  • the material example of the gain medium 321a may be the same as that of the amplification gain medium 31a.
  • the material of the gain medium 321a may be the same as or different from the material of the amplification gain medium 31a.
  • the excitation light supply unit 321b has at least one light source that supplies excitation light to the gain medium 321a.
  • An example of the light source included in the excitation light supply unit 321b is LD.
  • FIG. 2 illustrates the case of side excitation.
  • the excitation method is not limited to side excitation, and may be end face excitation.
  • the wavelength of the excitation light may be any wavelength that can excite the gain medium 321a.
  • the drive unit 321c is electrically connected to the excitation light supply unit 321b.
  • the drive unit 321c drives the excitation light supply unit 321b and controls the supply state of the excitation light (for example, the energy of the excitation light, ON / OFF of the supply of the excitation light, etc.).
  • the excitation method of the gain medium 31a for amplification in the laser amplifier 321 is not limited to the excitation method exemplified above, as in the case of the laser amplifier 31.
  • the pulse waveform operation unit 32 is the laser amplifier 321
  • the waveform of the pulse laser light L1 is operated by controlling the supply state of the excitation light.
  • the drive unit 321c supplies the excitation light to the gain medium 321a even after the pulsed laser light L1 is input to the gain medium 311a, or supplies the excitation light before the pulsed laser light L1 is input to the gain medium 311a. Toggle whether to stop. As a result, the gain of the pulsed laser beam L1 can be controlled, so that the pulse waveform can be manipulated.
  • the drive unit 321c is also electrically connected to, for example, the laser light source 20, and the drive unit 321c may control the laser light source 20, or the laser device 10 controls the drive unit 321c and the laser light source 20.
  • a control device may be provided separately. In this case, for example, as described above, it is easy to control the supply state of the excitation light according to the input state of the pulsed laser light L1 to the gain medium 311a.
  • the pulse waveform operation unit 32 may be the laser amplifier 321A shown in FIG.
  • the pulse energy adjusting unit 321d for changing the energy of the pulsed laser light L1 input to the gain medium 321a is arranged in the front stage (input side of the pulsed laser light L1) of the gain medium 321a. It differs from the laser amplifier 321 of FIG.
  • An example of the pulse energy adjusting unit 321d is an attenuator.
  • the drive unit 321c may operate the pulse waveform by adjusting the energy of the excitation light according to the pulse energy adjusted by the pulse energy adjustment unit 321d.
  • the traveling direction of the pulsed laser light L1 is set to the z direction
  • the pulse waveform of the pulsed laser light L1 is represented by the following equation (1).
  • ⁇ and ⁇ are fitting coefficients.
  • FIG. 4 is a drawing showing an example of a pulse waveform represented by the equation (1).
  • the horizontal axis of FIG. 4 indicates time, and the vertical axis indicates intensity (arbitrary unit: au). Since the traveling direction of the pulsed laser beam L1 is the z direction, z in the equation (1) is equivalent to the time t, and in FIG. 4, the pulse waveform in which z in the equation (1) is replaced with the time t is used. Shown.
  • the left side is the leading side of the pulsed laser beam L1.
  • ⁇ and ⁇ take arbitrary values in the pulse waveform of the pulsed laser light L1 output from the laser light source 20.
  • FIG. 4 shows a case where a pulsed laser beam L1 having a pulse width of 670 ps is output from the laser light source 20.
  • Manipulating the pulse waveform with the pulse waveform operation unit 32 corresponds to forming a pulse waveform having a different ⁇ in the equation (1) by the pulse waveform operation unit 32. For example, as shown in FIG. 4, by making ⁇ larger than 0.05, it is possible to obtain a pulse waveform in which the pulse rises quickly.
  • the pulse width changing method using the laser device 10 will be described.
  • the pulsed laser beam L1 is output from the laser light source 20 (output process).
  • the pulse laser light L1 is amplified, and the pulse width of the pulse laser light L1 is changed and output from the laser device 10 (pulse width control step).
  • the pulse width control process will be specifically described.
  • the pulse laser beam L1 output from the laser light source 20 is operated by the pulse waveform operation unit 32 (pulse waveform operation step).
  • the pulsed laser beam L1 whose pulse waveform is manipulated passes through the polarization beam splitter 35 and the polarization rotating element 34 in order, and is input to the laser amplifier 31 (specifically, the gain medium 31a for amplification).
  • the polarization direction of the pulsed laser beam L1 is rotated.
  • the pulsed laser beam L1 input to the laser amplifier 31 is amplified by the laser amplifier 31 (amplification step).
  • the pulsed laser light L1 that has passed through the laser amplifier 31 is reflected by the termination mirror 33.
  • the pulsed laser beam L1 reflected by the termination mirror 33 passes through the laser amplifier 31 again. Therefore, in the amplification step of the present embodiment, the pulsed laser light L1 is amplified twice by the amplification gain medium 31a.
  • the pulsed laser beam L1 reflected by the terminal mirror 33 and passing through the laser amplifier 31 again is input to the polarization beam splitter 35 after passing through the polarization rotating element 34.
  • the polarized light of the pulsed laser light L1 is further rotated.
  • the pulsed laser beam L1 input to the polarizing beam splitter 35 from the polarization rotating element 34 side is reflected by the polarizing beam splitter 35 and output from the laser apparatus 10 as pulsed laser light L2.
  • the pulse waveform of the pulsed laser light L1 output from the laser light source 20 is operated before being input to the laser amplifier 31.
  • the pulse width can be adjusted by amplifying the pulsed laser beam L1 whose pulse waveform is manipulated in this way by the laser amplifier 31.
  • FIG. 5 is a drawing showing a simulation model 40.
  • the simulation model 40 is a model having the configuration shown in FIG. 1, and as shown in FIG. 5, has a configuration including a polarization beam splitter 35, a polarization rotating element 34, an amplification gain medium 31a, and a termination mirror 33.
  • the arrangement of the polarization beam splitter 35, the polarization rotating element 34, the gain medium 31a for amplification, and the termination mirror 33 was the same as in the case shown in FIG.
  • the incident pulse light L3 was input to the polarization beam splitter 35.
  • the incident pulse light L3 corresponds to the pulse laser light L1 output from the pulse waveform operation unit 32 in FIG. 1 and input to the polarization beam splitter 35.
  • the conditions for the incident pulsed light L3 were as follows. ⁇ Energy: 5mJ -Beam diameter (diameter of incident pulse light L3): 2.4 mm -Pulse width: 670 ps
  • Nd YAG rod was assumed as the gain medium 31a for amplification.
  • the conditions for the Nd: YAG rod were as follows. ⁇ Rod length: 126mm ⁇ Rod diameter (diameter): 5 mm -Doping rate: 1 at. % -Nd: Saturation fluence of YAG: 667 mJ / cm 2 Nd: Fluorescent life time of YAG: 230 ⁇ s
  • the incident pulse light L3 is input to the polarization beam splitter 35 of the simulation model 40, it is amplified by the amplification gain medium 31a in the same manner as the laser device 10 shown in FIG. 1 and output from the polarization beam splitter 35.
  • the pulse width of the output pulsed light L4 was calculated. Further, the rate of change of the pulse width ( ⁇ out / ⁇ in) was calculated by setting the pulse width of the incident pulse light L3 as ⁇ in and the pulse width of the output pulse light L4 as ⁇ out.
  • the rate of change ( ⁇ out / ⁇ in) was calculated while changing the ratio (tr / tf) of the rise time tr to the pulse fall time tf of the incident pulse light L3.
  • the rise time tr is the time until the intensity increases from 10% to 90% with respect to the maximum intensity of the pulse laser light L1
  • the pulse fall time tf is set to the intensity from 90% to 10% with respect to the maximum intensity. was set as the time for the decrease.
  • FIG. 6 is a drawing showing the simulation results.
  • the horizontal axis of FIG. 6 shows the ratio of the rise time tr to the pulse fall time tf (tr / tf), and the vertical axis shows the rate of change ( ⁇ out / ⁇ in).
  • FIG. 6 shows the results when the excitation energies of the amplification gain medium 31a are 0.45J, 1.5J, and 4.5J.
  • the rate of change ( ⁇ out / ⁇ in) is changed by changing the ratio (tr / tf). That is, it can be understood that the pulse width of the output pulse light L4, which is the pulsed laser light after amplification, is changed by manipulating the waveform of the incident pulse light L3.
  • the pulse width is extended (the pulse is extended), while the rate of change decreases as the ratio (tr / tf) decreases from 1.
  • the ratio (tr / tf) is less than 0.85, the rate of change is less than 1 (the pulse is compressed).
  • the rate of change decreases because when such a pulse enters the amplification gain medium, strong stimulated emission occurs at the beginning of the pulse and the gain behind the pulse. This is thought to be due to a shortage.
  • the pulse width of the pulsed laser light after amplification also changes. Specifically, the stronger the excitation energy, the larger the amount of change in the pulse width.
  • the pulse of the pulsed laser light L1 is output by manipulating the pulse waveform of the pulsed laser light L1 before the pulsed laser light L1 is incident on the laser amplifier 31.
  • the width can be controlled.
  • the laser apparatus is compared with the case where the pulse width is reduced by stretching the pulsed laser light once in front of the amplification gain medium and then compressing the pulsed laser light that has passed through the amplification gain medium again. It is possible to reduce the size of 10.
  • the pulse waveform operation unit 32 uses a mechanism (or element) having an amplifying action, such as the laser amplifiers 321 and 321A shown in FIGS. 2 and 3, the pulse laser is operated while operating the pulse waveform. It is also possible to amplify the light L1. As a result, the intensity of the pulsed laser light (pulse laser light L2 in FIG. 1), which is the output pulsed light, can be further increased.
  • the pulse can be compressed by setting the ratio (tr / tf) to less than 0.85 (particularly 0.1 or less).
  • the laser device 10 can output the pulse laser light L2 having a pulse width of 200 fs to 20 ps. Even a pulse width of 200 fs to 20 ps is effective for laser machining. Therefore, the laser device 10 may have a configuration capable of outputting a pulsed laser beam L2 having a pulse width effective for laser processing while reducing the size.
  • the pulse width of the pulsed laser light (output pulse light L4 in FIG. 5) after amplification also changes. Therefore, when adjusting the pulse width, , The higher the excitation energy, the better. For example, if the excitation energy is higher (for example, 18 kW or more), as described above, the pulse laser light L1 having a pulse width of 10 ps to 1000 ps can be more easily output as the pulse laser light L2 having a pulse width of 200 fs to 20 ps.
  • FIG. 7 is a drawing showing the configuration of the laser device 10A according to the modified example.
  • a highly reflective coating film (HR coating film) 31d that reflects the pulsed laser light L1 is provided on the end face (the end face on the opposite side of the laser light source 20) of the amplification gain medium 31a.
  • HR coating film highly reflective coating film
  • An example of the highly reflective coating film 31d is a dielectric multilayer film that functions as an HR coat for pulsed laser light L1.
  • the configuration of the laser device 10A other than this difference is the same as that of the laser device 10.
  • the laser device 10A includes a pulse waveform operation unit 32 between the laser light source 20 and the amplification gain medium 31a. As a result, the waveform of the pulsed laser light L1 can be manipulated before the pulsed laser light L1 output from the laser light source 20 is input to the amplification gain medium 31a. As a result, the laser device 10A has the same effect as that of the laser device 10.
  • the pulse width control unit 30 does not have to have the polarization beam splitter 35, the polarization rotating element 34, and the termination mirror 33 shown in FIG.
  • the pulse width control unit 30A of the laser device 10B shown in FIG. 8 includes a pulse waveform operation unit 32 and a laser amplifier (first laser amplifier) 31.
  • the pulsed laser light L1 output from the laser light source 20 passes through the pulse waveform operating unit 32, is amplified once by the laser amplifier 31, and then is output from the laser device 10B. That is, the pulsed laser light (pulse laser light L2) once amplified and output by the laser amplifier 31 is the output light of the laser device 10B.
  • the waveform of the pulsed laser light L1 is manipulated by the pulse waveform operating unit 32 before being input to the laser amplifier 31. Therefore, it has the same effect as that of the laser devices 10 and 10A shown in FIGS. 1 and 7.
  • the pulse waveform operation unit may operate the pulse waveform as illustrated in the above embodiment by using a diffraction grating pair or a chirp type diffraction grating.
  • the pulse waveform manipulation unit may form a diffraction grating pair or a chirp type diffraction grating so that the ratio (tr / tf) is less than 0.85.
  • a mode selection unit for selecting a mode may be provided between the pulse waveform operation unit and the laser light source.
  • An example of the mode selection unit is VBG (volume bragg grating).
  • the pulse waveform operation unit has the second laser amplifier
  • the second laser amplifier is not limited to the examples shown in FIGS. 2 and 3.
  • the pulse width of the pulse laser light (pulse laser light L2 in the case of FIG. 1) output from the laser device is positively extended, for example, the above-mentioned ratio (tr / tf) is 1 or more depending on the pulse waveform operation unit.
  • the waveform of the pulse laser beam (pulse laser beam L1 in the case of FIG. 1) input to the pulse waveform operation unit may be manipulated so as to be.

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Abstract

一実施形態に係るレーザ装置は、パルスレーザ光Ｌ１を出力するレーザ光源と、レーザ光源から出力されたパルスレーザ光を増幅するとともに、パルスレーザ光のパルス幅を変更して出力するパルス幅制御部と、を備え、パルス幅制御部は、パルスレーザ光を増幅する第１レーザ増幅器と、第１レーザ増幅器と、レーザ光源との間に配置されており、パルスレーザ光のパルス波形を操作するパルス波形操作部と、を有する。

Description

レーザ装置及びパルス幅変更方法
　本発明は、レーザ装置及びパルス幅変更方法に関する。
　パルスレーザ光のパルス幅を制御する技術として、特許文献１に記載の技術が知られている。特許文献１では、パルスレーザ光をレンズと光ファイバを用いて波長毎に時間差を付けることによってパルス幅を一旦伸張した後に、パルスレーザ光の増幅を行う。その後、レンズと回折格子を用いて空間に振り分けられた各波長を再び同一時間に集めることでパルスを圧縮している。
米国特許５２３５６０６号明細書
　特許文献１に記載の技術では、パルスレーザ光を伸張するための部品（特許文献１では、レンズと光ファイバ）及び増幅後にパルス幅を圧縮する部品（特許文献１では、２つの回折格子）が必要となる。更に分散を利用しているためレーザ装置が大型化する。
　そこで、本発明は、装置の小型化を図るとともに、パルス幅を変更可能なレーザ装置及びパルス幅変更方法を提供することを目的とする。
　本発明の一側面に係るレーザ装置は、パルスレーザ光を出力するレーザ光源と、上記レーザ光源から出力された上記パルスレーザ光を増幅するとともに、上記パルスレーザ光のパルス幅を変更して出力するパルス幅制御部と、を備え、上記パルス幅制御部は、上記パルスレーザ光を増幅する第１レーザ増幅器と、上記第１レーザ増幅器と、上記レーザ光源との間に配置されており、上記パルスレーザ光のパルス波形を操作するパルス波形操作部と、を有する。
　上記レーザ装置では、パルスレーザ光の波形を操作した後に、第１レーザ増幅器でパルスレーザ光を増幅する。これにより、パルス幅を変更可能である。
　上記パルス波形操作部は、上記パルスレーザ光の立ち上がり時間及び立ち下がり時間のうちの少なくとも一方を調整可能に構成されていてもよい。これにより、パルス波形を操作可能である。
　上記パルス波形操作部は、上記パルスレーザ光の立ち上がり時間をｔｒ及び立ち下がり時間をｔｆとした場合、ｔｒ／ｔｆを０より大きく１未満の範囲で調整するように構成されていてもよい。これにより、レーザ光源から出力されたパルスレーザ光のパルス幅より短いパルス幅を有するパルスレーザ光をレーザ装置から出力可能である。
　上記パルス波形操作部は、ｔｒ／ｔｆを０．８５未満に調整するように構成されていてもよい。
　上記パルス波形操作部は、上記パルスレーザ光のパルス幅を維持しながら上記パルスレーザ光の波形を操作するように構成されていてもよい。
　上記パルス波形操作部は、可飽和吸収体を有してもよい。上記パルス波形操作部は、回折格子対を有してもよい。上記パルス波形操作部は、チャープ型回折格子を有してもよい。
　上記パルス波形操作部は、第２レーザ増幅器を有してもよい。上記第２レーザ増幅器は、利得媒質と、上記利得媒質への励起光の供給状態を制御する制御部と、を有してもよい。上記制御部は、上記パルスレーザ光の波形を操作するように、上記供給状態を制御してもよい。
　上記制御部は、上記パルスレーザ光が上記利得媒質に入力された後も上記励起光を上記利得媒質に供給するか、上記パルスレーザ光が上記利得媒質に入力される前に上記励起光の供給を停止するかを切り替えてもよい。
　上記パルス波形操作部は、第２レーザ増幅器を有し、上記第２レーザ増幅器は、利得媒質と、上記利得媒質へ入力される上記パルスレーザ光のエネルギーを変化させるパルスエネルギー調整部と、上記利得媒質への励起光のエネルギーを変化させる励起エネルギー調整部と、を有してもよい。
　上記レーザ光源は、マルチモードの上記パルスレーザ光を出力してもよい。上記パルス幅制御部は、上記レーザ光源と上記パルス波形操作部との間に、上記マルチモードのうちの一つのモードを選択するモード選択部を有してもよい。
　本発明の他の側面に係るパルス幅変更方法は、レーザ光源からパルスレーザ光を出力する出力工程と、上記パルスレーザ光を増幅するとともに、上記パルスレーザ光のパルス幅を変更して出力するパルス幅制御工程と、を備え、上記パルス幅制御工程は、上記レーザ光源から出力された上記パルスレーザ光を増幅する増幅工程と、上記増幅工程の前に、上記パルスレーザ光の波形を操作するパルス波形操作工程と、を有する。
　上記方法では、パルスレーザ光の波形を操作した後に、第１レーザ増幅器でパルスレーザ光を増幅する。これにより、パルス幅を制御可能である。
　上記パルス波形操作工程では　上記パルスレーザ光の立ち上がり時間及び立ち下がり時間のうちの少なくとも一方を調整することによって、上記パルスレーザ光の波形を操作してもよい。
　上記パルス波形操作工程では、上記パルスレーザ光の立ち上がり時間をｔｒ及び立ち下がり時間をｔｆとした場合、ｔｒ／ｔｆを０より大きく１未満の範囲で調整してもよい。
　上記パルス波形操作工程では、ｔｒ／ｔｆを０．８５未満に調整してもよい。
　本発明によれば、装置の小型化を図るとともに、パルス幅を変更可能なレーザ装置及びパルス幅変更方法を提供できる。
図１は、一実施形態に係るレーザ装置の概略構成を示す図面である。 図２は、図１に示したレーザ装置が有するパルス波形操作部（パルス波形操作部）の一例を示す模式図である。 図３は、図１に示したレーザ装置が有するパルス波形操作部（パルス波形操作部）の他の例を示す模式図である。 図４は、パルス波形の一例を説明するための図面である。 図５は、シミュレーションモデルの概略構成を示す図面である。 図６は、シミュレーション結果を示す図面である。 図７は、レーザ装置の変形例を示す図面である。 図８は、レーザ装置の他の変形例を示す図面である。
　以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
　図１に示したように、本実施形態に係るレーザ装置１０は、レーザ光源２０と、パルス幅制御部３０とを備える。
　レーザ光源２０は、パルスレーザ光Ｌ１を出力する。レーザ光源２０が出力するパルスレーザ光Ｌ１のパルス幅は、例えば、０．１ｐｓ～１０ｎｓ又は１ｐｓ～１ｎｓである。パルスレーザ光Ｌ１の波長は、例えば、１５７ｎｍ～３．４μｍ又は６５０ｎｍ～２．１μｍである。レーザ光源２０は、たとえばレーザ発振器でもよい。レーザ光源２０の例は、受動Ｑスイッチマイクロチップレーザーである。本明細書において、パルス幅は、半値全幅である。
　パルス幅制御部３０は、パルスレーザ光Ｌ１を増幅するとともに、パルス幅を変更して出力する。パルス幅制御部３０は、レーザ増幅器（第１レーザ増幅器）３１とパルス波形操作部３２とを有する。パルス幅制御部３０は、図１に示したように、終端ミラー３３、偏光回転素子３４及び偏光ビームスプリッタ３５を有してもよい。本実施形態では、終端ミラー３３、偏光回転素子３４及び偏光ビームスプリッタ３５を有する形態を説明する。
　レーザ増幅器３１は、増幅用利得媒質３１ａと、励起光供給部３１ｂと、駆動部（制御部、励起エネルギー調整部）３１ｃとを有する。
　増幅用利得媒質３１ａは、パルスレーザ光Ｌ１の光路上に配置されており、パルスレーザ光Ｌ１を増幅する光部品である。増幅用利得媒質３１ａは、パルスレーザ光Ｌ１を増幅可能な材料によって形成されていればよい。増幅用利得媒質３１ａの材料としては、例えば、Ｎｄ：ＹＡＧ（ネオジウム添加イットリウムアルミニウムガーネット）、Ｎｄ：ＹＶＯ４（ネオジウム添加ＹＶＯ４）、Ｙｂ：ＹＡＧ（イッテルビウム添加ＹＡＧ）、Ｙｂ：ガラス（イッテルビウム添加ガラス）、Ｅｒ：ＹＡＧ（エルビウム添加ＹＡＧ）等が挙げられる。増幅用利得媒質３１ａの形状は限定されないが、例えば、ロッド状、板状等である。
　励起光供給部３１ｂは、増幅用利得媒質３１ａを励起する励起光を、増幅用利得媒質３１ａに供給する少なくとも一つの光源を有する。励起光供給部３１ｂが有する光源の例は、レーザダイオード（ＬＤ）である。図１では、側面励起の場合を例示している。
　駆動部３１ｃは、励起光供給部３１ｂに電気的に接続されている。駆動部３１ｃは、励起光供給部３１ｂを駆動し、励起光の供給状態（例えば励起光のエネルギー、励起光の供給のＯＮ／ＯＦＦ等）を制御する。
　増幅用利得媒質３１ａの励起方法は、上述した例に限定されない。励起光供給部３１ｂと駆動部３１ｃとが直接接続され（或いは一つの装置として構成され）、励起光供給部３１ｂからファイバを介して増幅用利得媒質３１ａに励起光が供給されてもよい。図１に示したような側面励起の代わりに、例えば、レーザ装置１０の構成に応じて、端面励起であってもよい。励起光の波長は、増幅用利得媒質３１ａを励起可能な波長であればよい。
　終端ミラー３３は、パルスレーザ光Ｌ１の光路上であって、増幅用利得媒質３１ａからみてレーザ光源２０と反対側に配置されている。終端ミラー３３は、パルスレーザ光Ｌ１を、増幅用利得媒質３１ａ側に反射する。
　偏光回転素子３４は、パルスレーザ光Ｌ１の光路上であって、増幅用利得媒質３１ａと偏光ビームスプリッタ３５の間に配置されている。偏光回転素子３４は、偏光ビームスプリッタ３５を通過したパルスレーザ光Ｌ１及び終端ミラー３３によって反射され増幅用利得媒質３１ａを通過したパルスレーザ光Ｌ１の偏光方向を回転する。偏光回転素子３４は、終端ミラー３３によって反射され戻ってきたパルスレーザ光Ｌ１が、偏光ビームスプリッタ３５で反射されるように、パルスレーザ光Ｌ１の偏光を回転すればよい。偏光回転素子３４の例は、ファラデー回転素子である。
　偏光ビームスプリッタ３５は、パルスレーザ光Ｌ１の光路上であって、レーザ光源２０と増幅用利得媒質３１ａとの間に配置されている。偏光ビームスプリッタ３５は、レーザ光源２０から出力されたパルスレーザ光Ｌ１を透過する一方、偏光回転素子３４によって偏光方向が回転されたパルスレーザ光Ｌ１を反射する。偏光ビームスプリッタ３５で反射されたパルスレーザ光Ｌ１がレーザ装置１０から出力されるパルスレーザ光Ｌ２である。
　パルス波形操作部３２は、パルスレーザ光Ｌ１の光路上であって、レーザ光源２０とレーザ増幅器３１（具体的には増幅用利得媒質３１ａ）との間に配置されている。本実施形態では、レーザ装置１０は、偏光ビームスプリッタ３５を備えていることから、パルス波形操作部３２は、レーザ光源２０と偏光ビームスプリッタ３５との間に配置されている。
　パルス波形操作部３２は、レーザ光源２０から出力されたパルスレーザ光Ｌ１のパルス波形を操作する波形操作機構である。パルス波形操作部３２は、例えば、パルス幅を実質的に維持するように、パルス波形を操作する。上記実質的にパルス幅を維持するようにパルス波形を操作するとは、パルス波形の操作において、若干のパルス幅の変動が生じることは許容し得ることを意味する。
　パルス波形操作部３２は、パルスレーザ光Ｌ１のパルス波形において、パルスの立ち上がり時間と、立ち下がり時間の少なくとも一方を調整可能なように構成されている。立ち上がり時間及び立ち下がり時間の定義は、パルスレーザ光に関する技術分野において通常用いられる定義で良い。例えば、パルスレーザ光の最大強度に対して１０％～９０％まで強度が増加するまでの時間を立ち上がり時間と定義するとともに、上記最大強度に対して９０％～１０％まで強度が低下する時間を立ち下がり時間と定義してもよい。
　上記立ち上がり時間をｔｒとし、立ち下がり時間をｔｆとした場合、パルス波形操作部３２は、例えば、ｔｒ／ｔｆが０より大きくなるように、パルス波形を操作してもよい。パルス波形操作部３２は、例えば、ｔｒ／ｔｆが０より大きく１未満になるように、パルス波形を操作してもよい。パルス波形操作部３２は、例えば、ｔｒ／ｔｆが０．８５未満となるようにパルス波形を操作してもよい。
　パルス波形操作部３２は、パルス波形を操作可能に構成されていれば限定されない。
　例えば、パルス波形操作部３２は、パルスの先頭で高い利得を持ち、パルス半ば以降で利得が急速に低下する機能を有するように構成されていてもよい。
　或いは、パルス波形操作部３２は、例えばパルス前半では高速で損失飽和することで立ち上がりのコントラストを高め、パルス後半では損失が急速に回復する機能を有するように構成されていてもよい。
　パルス波形操作部３２の一例は、可飽和吸収体である。可飽和吸収体の例は、Ｃｒ：ＹＡＧ、可飽和吸収ミラー等である。
　パルス波形操作部３２は、図２に示したレーザ増幅器（第２レーザ増幅器）３２１であってもよい。レーザ増幅器３２１は、利得媒質３２１ａと、励起光供給部３２１ｂと、駆動部（制御部）３２１ｃとを有する。
　利得媒質３２１ａの材料の例は、増幅用利得媒質３１ａの場合と同様とし得る。利得媒質３２１ａの材料は、増幅用利得媒質３１ａの材料と同じでもよいし、異なっていてもよい。
　励起光供給部３２１ｂは、利得媒質３２１ａに励起光を供給する少なくとも一つの光源を有する。励起光供給部３２１ｂが有する光源の例は、ＬＤである。図２では、側面励起の場合を例示している。しかしながら、励起方法は、側面励起に限定されず、端面励起でもよい。励起光の波長は、利得媒質３２１ａを励起可能な波長であればよい。
　駆動部３２１ｃは、励起光供給部３２１ｂに電気的に接続されている。駆動部３２１ｃは、励起光供給部３２１ｂを駆動し、励起光の供給状態（例えば励起光のエネルギー、励起光の供給のＯＮ／ＯＦＦ等）を制御する。
　レーザ増幅器３２１における増幅用利得媒質３１ａの励起方法も、レーザ増幅器３１の場合と同様に、上記例示した励起方法に限定されない。
　パルス波形操作部３２がレーザ増幅器３２１である場合、励起光の供給状態を制御することによって、パルスレーザ光Ｌ１の波形を操作する。
　例えば、駆動部３２１ｃによって、パルスレーザ光Ｌ１が利得媒質３１１ａに入力された後も励起光を利得媒質３２１ａに供給するか、パルスレーザ光Ｌ１が利得媒質３１１ａに入力される前に励起光の供給を停止するかを切り替える。これにより、パルスレーザ光Ｌ１の利得を制御できるので、パルス波形を操作可能である。
　駆動部３２１ｃは、例えばレーザ光源２０とも電気的に接続されており、駆動部３２１ｃがレーザ光源２０を制御してもよいし、又は、レーザ装置１０は、駆動部３２１ｃ及びレーザ光源２０を制御する制御装置を別途有してもよい。この場合、例えば、前述したように、パルスレーザ光Ｌ１の利得媒質３１１ａへの入力状態に応じて、励起光の供給状態を制御し易い。
　パルス波形操作部３２は、図３に示したレーザ増幅器３２１Ａであってもよい。レーザ増幅器３２１Ａは、利得媒質３２１ａへ入力されるパルスレーザ光Ｌ１のエネルギーを変化させるパルスエネルギー調整部３２１ｄを、利得媒質３２１ａの前段（パルスレーザ光Ｌ１の入力側）に配置されている点で、図２のレーザ増幅器３２１と相違する。
　パルスエネルギー調整部３２１ｄの例は、アッテネータである。レーザ増幅器３２１Ａでは、駆動部３２１ｃは、パルスエネルギー調整部３２１ｄで調整されるパルスエネルギーに応じて励起光のエネルギーを調整することによって、パルス波形を操作すればよい。
　ここで、パルスレーザ光Ｌ１の進行方向をｚ方向とし、パルスレーザ光Ｌ１のパルス波形を下記式（１）で表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 　式（１）において、σ及びμは、フィティング係数である。
　図４は、式（１）で表されたパルス波形の例を示す図面である。図４の横軸は時間を示しており、縦軸は、強度（任意単位：ａ．ｕ．）を示している。パルスレーザ光Ｌ１の進行方向をｚ方向としていることから、式（１）のｚは、時間ｔに等価であり、図４では、式（１）中のｚを時間ｔに置き換えたパルス波形を示している。図４において、左側がパルスレーザ光Ｌ１の先頭側である。式（１）において、レーザ光源２０から出力されたパルスレーザ光Ｌ１のパルス波形ではσ及びμが任意の値をとる。図４では、レーザ光源２０からパルス幅が６７０ｐｓのパルスレーザ光Ｌ１が出力されている場合を示している。
　パルス波形操作部３２で、パルス波形を操作することは、パルス波形操作部３２によって、式（１）におけるσの異なるパルス波形を形成することに相当する。例えば、図４に示したように、σを０．０５より大きくすることで、パルスの立ち上がりが早いパルス波形とし得る。
　上記レーザ装置１０を用いたパルス幅変更方法を説明する。
　まず、レーザ光源２０からパルスレーザ光Ｌ１を出力する（出力工程）。次に、パルスレーザ光Ｌ１を増幅するとともに、パルスレーザ光Ｌ１のパルス幅を変更してレーザ装置１０から出力する（パルス幅制御工程）。パルス幅制御工程を具体的に説明する。
　パルス幅制御工程では、レーザ光源２０から出力されたパルスレーザ光Ｌ１を、パルス波形操作部３２によって操作する（パルス波形操作工程）。
　パルス波形が操作されたパルスレーザ光Ｌ１は、偏光ビームスプリッタ３５及び偏光回転素子３４を順に通過してレーザ増幅器３１（具体的には、増幅用利得媒質３１ａ）に入力される。偏光回転素子３４を通過する際、パルスレーザ光Ｌ１の偏光方向が回転される。レーザ増幅器３１に入力されたパルスレーザ光Ｌ１は、レーザ増幅器３１によって増幅される（増幅工程）。図１に示したレーザ装置１０では、レーザ増幅器３１を通過したパルスレーザ光Ｌ１は、終端ミラー３３で反射される。終端ミラー３３で反射されたパルスレーザ光Ｌ１は、レーザ増幅器３１を再度通過する。よって、本実施形態の増幅工程では、パルスレーザ光Ｌ１は、増幅用利得媒質３１ａによって、２回増幅される。
　終端ミラー３３で反射されレーザ増幅器３１を再度通過したパルスレーザ光Ｌ１は、偏光回転素子３４を通過した後、偏光ビームスプリッタ３５に入力される。偏光回転素子３４の通過によって、パルスレーザ光Ｌ１の偏光は更に回転される。これにより、偏光ビームスプリッタ３５に、偏光回転素子３４側から入力されたパルスレーザ光Ｌ１は、偏光ビームスプリッタ３５によって反射され、レーザ装置１０からパルスレーザ光Ｌ２として出力される。
　上記のように、レーザ装置１０及びそれを用いたパルス幅変更方法では、レーザ光源２０から出力されたパルスレーザ光Ｌ１のパルス波形を、レーザ増幅器３１に入力する前に操作する。このようにパルス波形が操作されたパルスレーザ光Ｌ１をレーザ増幅器３１で増幅することによって、パルス幅を調整できる。
　この点を、シミュレーション結果を参照して具体的に説明する。図５は、シミュレーションモデル４０を示す図面である。シミュレーションモデル４０は、図１に示した構成のモデルであり、図５に示したように、偏光ビームスプリッタ３５、偏光回転素子３４、増幅用利得媒質３１ａ及び終端ミラー３３を備えた構成とした。偏光ビームスプリッタ３５、偏光回転素子３４、増幅用利得媒質３１ａ及び終端ミラー３３の配置は、図１に示した場合と同様とした。シミュレーションでは、偏光ビームスプリッタ３５に入射パルス光Ｌ３が入力されたと仮定した。入射パルス光Ｌ３が、図１におけるパルス波形操作部３２から出力され偏光ビームスプリッタ３５に入力されるパルスレーザ光Ｌ１に相当する。
　入射パルス光Ｌ３の条件は以下の通りであった。
　・エネルギー：５ｍＪ
　・ビーム径（入射パルス光Ｌ３の直径）：２．４ｍｍ
　・パルス幅：６７０ｐｓ
　増幅用利得媒質３１ａとして、Ｎｄ：ＹＡＧロッドを仮定した。Ｎｄ：ＹＡＧロッドの条件は以下のとおりであった。
　・ロッド長：１２６ｍｍ
　・ロッド径（直径）：５ｍｍ
　・ドーピング率：１ａｔ．％
　・Ｎｄ：ＹＡＧの飽和フルエンス（Saturation fluence）:６６７ｍＪ／ｃｍ２
　・Ｎｄ：ＹＡＧの蛍光寿命（Fluorescent life time）: ２３０μｓ
　Ｎｄ：ＹＡＧロッドの励起条件は次のとおりであった。
　・励起パワー：６ｋＷ
　・励起パルス幅：２５０μｓ
　更に、以下の条件を設定した
　・ストークス効率（Stokes efficiency） :０．７６
　・１ａｔ．％における量子効率：０．８
　・パルス幅２５０μｓの励起光による蓄積効率(storage efficiency):０．６６
　シミュレーションでは、シミュレーションモデル４０の偏光ビームスプリッタ３５に、入射パルス光Ｌ３を入力した場合において、増幅用利得媒質３１ａによって図１に示したレーザ装置１０と同様に増幅され偏光ビームスプリッタ３５から出力される出力パルス光Ｌ４のパルス幅を算出した。更に、入射パルス光Ｌ３のパルス幅をτｉｎとし、出力パルス光Ｌ４のパルス幅をτｏｕｔとして、パルス幅の変化率（τｏｕｔ／τｉｎ）を算出した。
　シミュレーションでは、入射パルス光Ｌ３のパルス立ち下がり時間ｔｆに対する立ち上がり時間ｔｒの比（ｔｒ／ｔｆ）を変化させながら、上記変化率（τｏｕｔ／τｉｎ）を算出した。立ち上がり時間ｔｒを、パルスレーザ光Ｌ１の最大強度に対して１０％～９０％まで強度が増加するまでの時間とし、パルス立ち下がり時間ｔｆを、上記最大強度に対して９０％～１０％まで強度が低下する時間とした。
　図６は、シミュレーション結果を示す図面である。図６の横軸は、パルス立ち下がり時間ｔｆに対する立ち上がり時間ｔｒの比（ｔｒ／ｔｆ）を示しており、縦軸は、変化率（τｏｕｔ／τｉｎ）を示している。図６には、増幅用利得媒質３１ａの励起エネルギーが０．４５Ｊ、１．５Ｊ及び４．５Ｊの場合の結果を示している。
　図６に示したように、比（ｔｒ／ｔｆ）を変化させることで、変化率（τｏｕｔ／τｉｎ）が変化していることが理解できる。すなわち、入射パルス光Ｌ３の波形を操作することによって、増幅後のパルスレーザ光である出力パルス光Ｌ４のパルス幅が変化していることが理解できる。
　具体的には、比（ｔｒ／ｔｆ）が１以上の場合、パルス幅が延びる（パルスが伸張する）一方、比（ｔｒ／ｔｆ）が１から小さくなるにつれて、変化率が小さくなっていることが理解され得る。比（ｔｒ／ｔｆ）が０．８５未満の場合、変化率が１より小さい（パルスが圧縮されている）。比（ｔｒ／ｔｆ）が１から小さくなるにつれて、変化率が小さくなるのは、そのようなパルスが増幅用利得媒質に入射するとパルスの先頭で強く誘導放出が生じ、パルスの後ろ側で利得の不足が生じるためと考えられる。
　更に、増幅用利得媒質３１ａの励起エネルギーを変化させることで、増幅後のパルスレーザ光（図５の出力パルス光Ｌ４）のパルス幅も変化することが理解され得る。具体的には、励起エネルギーが強い方が、パルス幅の変化量が大きい。
　レーザ装置１０及びそれを用いたパルス幅変更方法では、レーザ増幅器３１にパルスレーザ光Ｌ１が入射する前に、パルスレーザ光Ｌ１のパルス波形を操作することで、出力されるパルスレーザ光Ｌ１のパルス幅を制御できる。
　そのため、例えば、増幅用利得媒質の前で、パルスレーザ光を一度伸張した後、増幅用利得媒質を通過したパルスレーザ光を改めて圧縮することで、パルス幅を小さくする場合に比べて、レーザ装置１０の小型化を図ることが可能である。
　更に、パルス波形操作部３２に例えば図２及び図３に示したようなレーザ増幅器３２１、３２１Ａのように、増幅作用のある機構（或いは素子）を用いる形態では、パルス波形を操作しながらパルスレーザ光Ｌ１を増幅することも可能である。その結果、出力パルス光であるパルスレーザ光（図１のパルスレーザ光Ｌ２）の強度を一層増大できる。
　更に、例えば、比（ｔｒ／ｔｆ）を０．８５未満（特に、０．１以下）とすることによって、パルスを圧縮可能である。例えば、レーザ光源２０から出力されるパルスレーザ光Ｌ１のパルス幅が、１０ｐｓ～１０００ｐｓであれば、レーザ装置１０から２００ｆｓ～２０ｐｓのパルス幅のパルスレーザ光Ｌ２を出力可能である。２００ｆｓ～２０ｐｓのパルス幅であっても、レーザ加工に有効である。そのため、レーザ装置１０は、小型化を図りながら、レーザ加工に有効なパルス幅を有するパルスレーザ光Ｌ２を出力可能な構成を有し得る。前述したように、増幅用利得媒質３１ａの励起エネルギーを変化させることで、増幅後のパルスレーザ光（図５の出力パルス光Ｌ４）のパルス幅も変化するため、パルス幅を調整する際には、励起エネルギーが高い方がよい。例えばより高い（例えば１８ｋＷ以上の）励起エネルギーであれば、上述したように、パルス幅が１０ｐｓ～１０００ｐｓのパルスレーザ光Ｌ１を、パルス幅が２００ｆｓ～２０ｐｓのパルスレーザ光Ｌ２として一層出力し易い。
（変形例）
　図７は、変形例に係るレーザ装置１０Ａの構成を示す図面である。レーザ装置１０Ａは、終端ミラー３３の代わりに、増幅用利得媒質３１ａの端面（レーザ光源２０と反対側の端面）に、パルスレーザ光Ｌ１を反射する高反射コーティング膜（ＨＲコーティング膜）３１ｄを設けている点で、レーザ装置１０の場合と相違する。高反射コーティング膜３１ｄの例は、パルスレーザ光Ｌ１に対してＨＲコートとして機能する誘電体多層膜である。この相違点以外のレーザ装置１０Ａの構成は、レーザ装置１０の場合と同様である。
　レーザ装置１０Ａは、レーザ光源２０と、増幅用利得媒質３１ａとの間にパルス波形操作部３２を備える。これにより、レーザ光源２０から出力されたパルスレーザ光Ｌ１が増幅用利得媒質３１ａに入力される前に、パルスレーザ光Ｌ１の波形を操作可能である。その結果、レーザ装置１０Ａは、レーザ装置１０と同様の作用効果を有する。
　以上、本発明の種々の実施形態、変形例及び実験例を説明した。しかしながら、本発明は、例示した種々の実施形態及び変形例に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示される範囲が含まれるとともに、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　例えば、図８に示したように、パルス幅制御部３０は、図１に示した偏光ビームスプリッタ３５、偏光回転素子３４及び終端ミラー３３を有しなくてもよい。図８に示したレーザ装置１０Ｂのパルス幅制御部３０Ａは、パルス波形操作部３２と、レーザ増幅器（第１レーザ増幅器）３１とを有する。レーザ装置１０Ｂでは、レーザ光源２０から出力されたパルスレーザ光Ｌ１は、パルス波形操作部３２を通過した後、レーザ増幅器３１で一度増幅された後、レーザ装置１０Ｂから出力される。すなわち、レーザ増幅器３１で一度増幅され出力されたパルスレーザ光（パルスレーザ光Ｌ２）がレーザ装置１０Ｂの出力光である。この場合も、レーザ増幅器３１に入力される前にパルス波形操作部３２でパルスレーザ光Ｌ１の波形が操作される。そのため、図１及び図７に示したレーザ装置１０，１０Ａの場合と同様の作用効果を有する。
　パルス波形操作部は、回折格子対又はチャープ型回折格子を用いて、パルス波形を上記実施形態で例示したように操作してもよい。レーザ加工分野では、通常、パルス圧縮するため、パルス波形操作部は、上記比（ｔｒ／ｔｆ）が０．８５未満になるように、回折格子対又はチャープ型回折格子を構成すればよい。
　レーザ光源から出力されるパルスレーザ光がマルチモードのレーザ光である場合、例えば、パルス波形操作部とレーザ光源との間に、モードを選択するモード選択部を設けてもよい。モード選択部の例は、ＶＢＧ（ｖｏｌｕｍｅ　ｂｒａｇｇ　ｇｒａｔｉｎｇ）である。
　パルス波形操作部が、第２レーザ増幅器を有する形態において、第２レーザ増幅器は、図２及び図３に示した例に限定されない。
　レーザ装置から出力されるパルスレーザ光（図１の場合、パルスレーザ光Ｌ２）のパルス幅を積極的に伸張する場合、パルス波形操作部によって、例えば、前述した比（ｔｒ／ｔｆ）が１以上となるように、パルス波形操作部に入力されるパルスレーザ光（図１の場合、パルスレーザ光Ｌ１）の波形が操作されてもよい。
　以上説明した種々の実施形態、変形例などは、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜組み合わされてもよい。
 １０，１０Ａ，１０Ｂ…レーザ装置、２０…レーザ光源、３０，３０Ａ…パルス幅制御部、３１…レーザ増幅器（第１レーザ増幅器）、３２…パルス波形操作部（パルス波形操作部）、３２１，３２１Ａ…レーザ増幅器（第２レーザ増幅器）、３２１ａ…利得媒質、３２１ｃ…駆動部（制御部）、３２１ｄ…パルスエネルギー調整部、Ｌ１…パルスレーザ光。
 

Claims (16)

  1. 　パルスレーザ光を出力するレーザ光源と、
    　前記レーザ光源から出力された前記パルスレーザ光を増幅するとともに、前記パルスレーザ光のパルス幅を変更して出力するパルス幅制御部と、
    を備え、
    　前記パルス幅制御部は、
    　前記パルスレーザ光を増幅する第１レーザ増幅器と、
    　前記第１レーザ増幅器と、前記レーザ光源との間に配置されており、前記パルスレーザ光のパルス波形を操作するパルス波形操作部と、
    を有する、
    レーザ装置。
  2. 　前記パルス波形操作部は、前記パルスレーザ光の立ち上がり時間及び立ち下がり時間のうちの少なくとも一方を調整可能に構成されている、
    請求項１に記載のレーザ装置。
  3. 　前記パルス波形操作部は、前記パルスレーザ光の立ち上がり時間をｔｒ及び立ち下がり時間をｔｆとした場合、ｔｒ／ｔｆを０より大きく１未満の範囲で調整するように構成されている、
    請求項２に記載のレーザ装置。
  4. 　前記パルス波形操作部は、ｔｒ／ｔｆを０．８５未満に調整するように構成されている、
    請求項３に記載のレーザ装置。
  5. 　前記パルス波形操作部は、前記パルスレーザ光のパルス幅を維持しながら前記パルスレーザ光の波形を操作するように構成されている、
    請求項１～４の何れか一項に記載のレーザ装置。
  6. 　前記パルス波形操作部は、可飽和吸収体を有する、
    請求項１～５のいずれか一項に記載のレーザ装置。
  7. 　前記パルス波形操作部は、回折格子対を有する、
    請求項１～５のいずれか一項に記載のレーザ装置。
  8. 　前記パルス波形操作部は、チャープ型回折格子を有する、
    請求項１～５のいずれか一項に記載のレーザ装置。
  9. 　前記パルス波形操作部は、第２レーザ増幅器を有し、
    　前記第２レーザ増幅器は、
    　利得媒質と、
    　前記利得媒質への励起光の供給状態を制御する制御部と、
    を有し、
    　前記制御部は、前記パルスレーザ光の波形を操作するように、前記供給状態を制御する、
    請求項１～５の何れか一項に記載のレーザ装置。
  10. 　前記制御部は、前記パルスレーザ光が前記利得媒質に入力された後も前記励起光を前記利得媒質に供給するか、前記パルスレーザ光が前記利得媒質に入力される前に前記励起光の供給を停止するかを切り替える、
    請求項９に記載のレーザ装置。
  11. 　前記パルス波形操作部は、第２レーザ増幅器を有し、
    　前記第２レーザ増幅器は、
    　利得媒質と、
    　前記利得媒質へ入力される前記パルスレーザ光のエネルギーを変化させるパルスエネルギー調整部と、
    　前記利得媒質への励起光のエネルギーを変化させる励起エネルギー調整部と、
    を有する、
    請求項１～５の何れか一項に記載のレーザ装置。
  12. 　前記レーザ光源は、マルチモードの前記パルスレーザ光を出力し、
    　前記パルス幅制御部は、
    　前記レーザ光源と前記パルス波形操作部との間に、前記マルチモードのうちの一つのモードを選択するモード選択部を有する、
    請求項１～１１のいずれか一項に記載のレーザ装置。
  13. 　レーザ光源からパルスレーザ光を出力する出力工程と、
    　前記パルスレーザ光を増幅するとともに、前記パルスレーザ光のパルス幅を変更して出力するパルス幅制御工程と、
    を備え、
    　前記パルス幅制御工程は、
    　前記レーザ光源から出力された前記パルスレーザ光を増幅する増幅工程と、
    　前記増幅工程の前に、前記パルスレーザ光の波形を操作するパルス波形操作工程と、
    を有する、
    パルス幅変更方法。
  14. 　前記パルス波形操作工程では　前記パルスレーザ光の立ち上がり時間及び立ち下がり時間のうちの少なくとも一方を調整することによって、前記パルスレーザ光の波形を操作する、
    請求項１３に記載のパルス幅変更方法。
  15. 　前記パルス波形操作工程では、前記パルスレーザ光の立ち上がり時間をｔｒ及び立ち下がり時間をｔｆとした場合、ｔｒ／ｔｆを０より大きく１未満の範囲で調整する、
    請求項１４に記載のパルス幅変更方法。
  16. 　前記パルス波形操作工程では、ｔｒ／ｔｆを０．８５未満に調整する、
    請求項１５に記載のパルス幅変更方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114520458A (zh) * 2022-01-20 2022-05-20 哈尔滨工程大学 一种切换输出连续光与脉冲光的装置和方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002062553A (ja) * 2000-08-14 2002-02-28 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 光パルス圧縮法及びその装置
JP2008270549A (ja) * 2007-04-20 2008-11-06 Komatsu Ltd 極端紫外光源用ドライバレーザ
KR20150112651A (ko) * 2014-03-28 2015-10-07 주식회사 아이엘이티 광섬유 레이저 출력 장치 및 방법
JP2016518024A (ja) * 2013-04-02 2016-06-20 エレクトロ サイエンティフィック インダストリーズ インコーポレーテッド 超短レーザパルスを生成するための装置及び方法
WO2018110222A1 (ja) * 2016-12-16 2018-06-21 浜松ホトニクス株式会社 レーザ装置及び波形制御方法
CN109616860A (zh) * 2019-02-12 2019-04-12 北京交通大学 一种光纤放大器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002062553A (ja) * 2000-08-14 2002-02-28 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 光パルス圧縮法及びその装置
JP2008270549A (ja) * 2007-04-20 2008-11-06 Komatsu Ltd 極端紫外光源用ドライバレーザ
JP2016518024A (ja) * 2013-04-02 2016-06-20 エレクトロ サイエンティフィック インダストリーズ インコーポレーテッド 超短レーザパルスを生成するための装置及び方法
KR20150112651A (ko) * 2014-03-28 2015-10-07 주식회사 아이엘이티 광섬유 레이저 출력 장치 및 방법
WO2018110222A1 (ja) * 2016-12-16 2018-06-21 浜松ホトニクス株式会社 レーザ装置及び波形制御方法
CN109616860A (zh) * 2019-02-12 2019-04-12 北京交通大学 一种光纤放大器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114520458A (zh) * 2022-01-20 2022-05-20 哈尔滨工程大学 一种切换输出连续光与脉冲光的装置和方法
CN114520458B (zh) * 2022-01-20 2023-08-01 哈尔滨工程大学 一种切换输出连续光与脉冲光的装置和方法

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