JPH0485979A - パルスレーザ装置 - Google Patents
パルスレーザ装置Info
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- JPH0485979A JPH0485979A JP2200970A JP20097090A JPH0485979A JP H0485979 A JPH0485979 A JP H0485979A JP 2200970 A JP2200970 A JP 2200970A JP 20097090 A JP20097090 A JP 20097090A JP H0485979 A JPH0485979 A JP H0485979A
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- 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
- H01S3/117—Q-switching using intracavity acousto-optic devices
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- 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
- H01S3/106—Controlling 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
- H01S3/108—Controlling 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 non-linear optical devices, e.g. exhibiting Brillouin or Raman scattering
-
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- 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
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/08018—Mode suppression
- H01S3/0804—Transverse or lateral modes
- H01S3/0805—Transverse or lateral modes by apertures, e.g. pin-holes or knife-edges
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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、ＹＡＧレーザ等に用いられ、レーザ媒質から
の放出光の光路を光偏向手段により瞬時に切換えてレー
ザ共振器の外部に取出し、パルスレーザ光として出力さ
せるパルスレーザ装置に関するものである。
の放出光の光路を光偏向手段により瞬時に切換えてレー
ザ共振器の外部に取出し、パルスレーザ光として出力さ
せるパルスレーザ装置に関するものである。
従来、ＹＡＧレーザのパルス発振には、Ｑスイッチ、キ
ャビティダンパ及びモードロッカ等が用いられており、
それらの光偏向手段にはＡ１０素子やＥ１０素子が用い
られている。このＡ１０素子は、ＬｉＮｂ０ 、Ｐｂ
Ｍｏ０ 、Ｔｅａ２等の音響光学結晶に超音波を照射
して放出光を屈曲させるものであり、超音波の照射を繰
り返して音の波長を周期としてレーザ媒質からの放出光
をレーザ共振器の外部に瞬時に取出し、パルスレーザ光
を出力させる。Ｅ１０素子は、ＬｉＮｂＯ２、ＫＤＰ、
ＡＤＰ等の電気光学結晶に印加電圧をかけて放出光を屈
曲させるものであり、電圧の印加を繰り返して放出光を
瞬時に取出し、パルスレーザ光を出力させる。
ャビティダンパ及びモードロッカ等が用いられており、
それらの光偏向手段にはＡ１０素子やＥ１０素子が用い
られている。このＡ１０素子は、ＬｉＮｂ０ 、Ｐｂ
Ｍｏ０ 、Ｔｅａ２等の音響光学結晶に超音波を照射
して放出光を屈曲させるものであり、超音波の照射を繰
り返して音の波長を周期としてレーザ媒質からの放出光
をレーザ共振器の外部に瞬時に取出し、パルスレーザ光
を出力させる。Ｅ１０素子は、ＬｉＮｂＯ２、ＫＤＰ、
ＡＤＰ等の電気光学結晶に印加電圧をかけて放出光を屈
曲させるものであり、電圧の印加を繰り返して放出光を
瞬時に取出し、パルスレーザ光を出力させる。
光偏向手段において、超音波の照射を繰り返すことや電
圧の印加を繰り返すことにより放出光を偏向させるいわ
ゆるスイッチングは、レーザ光のパルス幅とビークパワ
ーを決定する上で最も重要な要素であり、パルスレーザ
装置では高速スイッチングが要求される。
圧の印加を繰り返すことにより放出光を偏向させるいわ
ゆるスイッチングは、レーザ光のパルス幅とビークパワ
ーを決定する上で最も重要な要素であり、パルスレーザ
装置では高速スイッチングが要求される。
しかるに、従来の光偏向手段では、光学結晶に超音波を
照射したり、電界を加えるものであり、放出光をスイッ
チングする光スィッチとして高速化に限界があった。
照射したり、電界を加えるものであり、放出光をスイッ
チングする光スィッチとして高速化に限界があった。
本発明は、光偏向手段の高速スイッチングを可能にする
パルスレーザ装置を提供することをその目的とする。
パルスレーザ装置を提供することをその目的とする。
本発明は上記目的を達成すべく、レーザ共振器内にレー
ザ媒質と光偏向手段とを備え、レーザ媒質からの放出光
の光路を光偏向手段により瞬時に切換えてレーザ共振器
の外部に取出し、パルスレーザ光として出力させるパル
スレーザ装置において、光偏向手段は、放出光の光路に
直交する方向から照射されるポンプ光により屈折率変化
領域が形成され放出光を屈曲させる光−光偏向部材と、
光−光偏向部材にポンプ光を照射するポンプ光源とを備
えていることを特徴とする。
ザ媒質と光偏向手段とを備え、レーザ媒質からの放出光
の光路を光偏向手段により瞬時に切換えてレーザ共振器
の外部に取出し、パルスレーザ光として出力させるパル
スレーザ装置において、光偏向手段は、放出光の光路に
直交する方向から照射されるポンプ光により屈折率変化
領域が形成され放出光を屈曲させる光−光偏向部材と、
光−光偏向部材にポンプ光を照射するポンプ光源とを備
えていることを特徴とする。
この場合、パルスレーザ装置が前記光偏向手段を有する
Ｑスイッチ、キャビティダンパまたはモードロッカーを
備えているものでもよい。
Ｑスイッチ、キャビティダンパまたはモードロッカーを
備えているものでもよい。
また、レーザ媒質の一部が光−光偏向部材を兼ねるよう
にしてもよく、 更に、光−光偏向部材は、ポンプ光の強度により屈折率
が変化するものであり、そのポンプ光が照射される面側
に、放出光を屈曲可能な照射領域を規定する開口を形成
したマスクを備えていることが好ましい。
にしてもよく、 更に、光−光偏向部材は、ポンプ光の強度により屈折率
が変化するものであり、そのポンプ光が照射される面側
に、放出光を屈曲可能な照射領域を規定する開口を形成
したマスクを備えていることが好ましい。
レーザ媒質を励起して発生させた放出光を、光−光偏向
部材により屈曲させてレーザ共振器の外部に瞬時に取出
すようにし、これを繰り返すことによりパルスレーザ光
を出力させる。光−光偏向部材による放出光の偏向制御
は、ポンプ光源を点灯して光−光偏向部材に屈折率変化
領域を形成して放出光を屈曲させるＯＮ状態と、光源を
消灯して光−光偏向部材内を放出光を直進させるＯＦＦ
状態との繰り返しであり、このＯＮ状態のパルス幅を決
定する速度がスイッチング速度となる。
部材により屈曲させてレーザ共振器の外部に瞬時に取出
すようにし、これを繰り返すことによりパルスレーザ光
を出力させる。光−光偏向部材による放出光の偏向制御
は、ポンプ光源を点灯して光−光偏向部材に屈折率変化
領域を形成して放出光を屈曲させるＯＮ状態と、光源を
消灯して光−光偏向部材内を放出光を直進させるＯＦＦ
状態との繰り返しであり、このＯＮ状態のパルス幅を決
定する速度がスイッチング速度となる。
この場合、Ｑスイッチでは、レーザ共振器内でレーザ媒
質を励起し続けると共に、放出光をその光路から外して
共振器外へ逃がし損失を大きくしておき、この状態から
光−光偏向部材に対しポンプ光をＯＮ状態とし、放出光
を偏向し急激に損失を小さくして高出力状態になったレ
ーザ光を外部に取り出す。このポンプ光源の○Ｎ−０Ｆ
Ｆを繰り返してパルスレーザ光を出力させる。また逆に
、ポンプ光をＯＮ状態にし放出光を偏向により共振器外
へ逃がして損失を大きくしておき、続くポンプ光のＯＦ
Ｆ状態により急激に損失を小さくして、レーザ光発振さ
せ、これを繰り返してパルスレーザ光を出力させること
もできる。
質を励起し続けると共に、放出光をその光路から外して
共振器外へ逃がし損失を大きくしておき、この状態から
光−光偏向部材に対しポンプ光をＯＮ状態とし、放出光
を偏向し急激に損失を小さくして高出力状態になったレ
ーザ光を外部に取り出す。このポンプ光源の○Ｎ−０Ｆ
Ｆを繰り返してパルスレーザ光を出力させる。また逆に
、ポンプ光をＯＮ状態にし放出光を偏向により共振器外
へ逃がして損失を大きくしておき、続くポンプ光のＯＦ
Ｆ状態により急激に損失を小さくして、レーザ光発振さ
せ、これを繰り返してパルスレーザ光を出力させること
もできる。
同様に、キャビティダンパでは、レーザ媒質を励起し続
けると共に、放出光をレーザ共振器内で往復させてレー
ザ発振状態に保ち、内部エネルギ−を高めておき、この
状態から光−光偏向部材に対しポンプ光をＯＮ状態にし
、蓄えられているエネルギーを瞬時に共振器外に取り出
すようにしてレーザ光を発振させる。そして、このポン
プ光源の０Ｎ−ＯＦＦを繰り返してパルスレーザ光を出
力させる。この場合、Ｑスイッチのときと同様にポンプ
光のＯＦＦ状態でパルスレーザ光を出力させることもで
きる。
けると共に、放出光をレーザ共振器内で往復させてレー
ザ発振状態に保ち、内部エネルギ−を高めておき、この
状態から光−光偏向部材に対しポンプ光をＯＮ状態にし
、蓄えられているエネルギーを瞬時に共振器外に取り出
すようにしてレーザ光を発振させる。そして、このポン
プ光源の０Ｎ−ＯＦＦを繰り返してパルスレーザ光を出
力させる。この場合、Ｑスイッチのときと同様にポンプ
光のＯＦＦ状態でパルスレーザ光を出力させることもで
きる。
また、モードロッカーでは、光偏向手段をモード同期用
のシャッタの開閉手段として作用させる。
のシャッタの開閉手段として作用させる。
すなわち、ポンプ光の０Ｎ−ＯＦＦ状態でシャッタを開
閉し、開状態または閉状態のときにパルスレーザ光を出
力させる。
閉し、開状態または閉状態のときにパルスレーザ光を出
力させる。
一方、レーザ媒質の一部が光−光偏向部材を兼ねるよう
にすれば、装置構造を簡単にすることができる。
にすれば、装置構造を簡単にすることができる。
更に、光−光偏向部材にポンプ光の強度により屈折率が
変化するものを用い、放出光を屈曲可能な照射領域を規
定するマスクを備えれば、ポンプ光の強度またはマスク
の形状で放出光を所望の屈曲状態にすることができる。
変化するものを用い、放出光を屈曲可能な照射領域を規
定するマスクを備えれば、ポンプ光の強度またはマスク
の形状で放出光を所望の屈曲状態にすることができる。
第１図を参照して本発明の第１の実施例に係るパルスレ
ーザ装置について説明する。
ーザ装置について説明する。
同図（ａ）を参照して、このパルスレーザ装置１は、い
わゆるＹＡＧレーザであり、励起媒体２にキセノン等の
ガスを封入したランプか用いられ、励起媒体２の励起に
より放出光Ａを誘導放出するレーザ媒質３にＹ Ｎｄ
Ａｌ５Ｏ１２の結晶か３−Ｘ Ｘ 用いられ、放出光Ａを発振状態にするレーザ共振器４に
後方ミラー５と前方ミラー６とから成るファブリベロー
型の共振器が用いられている。
わゆるＹＡＧレーザであり、励起媒体２にキセノン等の
ガスを封入したランプか用いられ、励起媒体２の励起に
より放出光Ａを誘導放出するレーザ媒質３にＹ Ｎｄ
Ａｌ５Ｏ１２の結晶か３−Ｘ Ｘ 用いられ、放出光Ａを発振状態にするレーザ共振器４に
後方ミラー５と前方ミラー６とから成るファブリベロー
型の共振器が用いられている。
共振器４の後方ミラー５には全反射のミラーが用いられ
、前方ミラー６には出力ミラーとして一部透過のミラー
か用いられており、前方ミラー６は後方ミラー５に対し
て幾分類いていて、通常はキャビティを構成しないよう
になっている。また、レーザ媒質３と前方ミラー６との
間の光路上にはＱスイッチ７が介在されており、このＱ
スイ・ソチ７は、光偏向手段である光−光偏向器８とこ
れにポンプ光Ｐを照射するポンプ光源９とから構成され
ている。このポンプ光源９には、高速で点滅（ＯＮ−Ｏ
ＦＦ）を繰り返すことがてきるパルスレーザやＬＥＤが
用いられ、光−光偏向器８に対し放出光Ａに直交する方
向からのポンプ光Ｐの照射て、光−光偏向器８内にプリ
ズムと等価の屈折率変化領域１０か形成されるようにな
っている。
、前方ミラー６には出力ミラーとして一部透過のミラー
か用いられており、前方ミラー６は後方ミラー５に対し
て幾分類いていて、通常はキャビティを構成しないよう
になっている。また、レーザ媒質３と前方ミラー６との
間の光路上にはＱスイッチ７が介在されており、このＱ
スイ・ソチ７は、光偏向手段である光−光偏向器８とこ
れにポンプ光Ｐを照射するポンプ光源９とから構成され
ている。このポンプ光源９には、高速で点滅（ＯＮ−Ｏ
ＦＦ）を繰り返すことがてきるパルスレーザやＬＥＤが
用いられ、光−光偏向器８に対し放出光Ａに直交する方
向からのポンプ光Ｐの照射て、光−光偏向器８内にプリ
ズムと等価の屈折率変化領域１０か形成されるようにな
っている。
すなわち、ポンプ光源９を点灯して光−光偏向器８に屈
折率変化領域１０を形成して放出光Ａを屈曲させるポン
プ光ＰのＯＮ状態と、ポンプ光源９を消灯して光−光偏
向器８内で放出光Ａを直進させるポンプ光ＰのＯＦＦ状
態とを高速で繰り返せるようになっている。
折率変化領域１０を形成して放出光Ａを屈曲させるポン
プ光ＰのＯＮ状態と、ポンプ光源９を消灯して光−光偏
向器８内で放出光Ａを直進させるポンプ光ＰのＯＦＦ状
態とを高速で繰り返せるようになっている。
励起媒体２により励起されたレーザ媒質３からは放出光
Ａが誘導放出され、ポンプ光ＰがＯＦＦ状態では後方ミ
ラー５に反射して前方ミラー６に達しここで反射して光
路から外れてしまうようになっている。すなわち、励起
媒体２により励起エネルギをレーザ媒質３内に反転分布
として蓄積しながら、レーザ発振を抑制すべく放出光Ａ
を逃がしてレーザ共振器４の高損失状態を作っておく。
Ａが誘導放出され、ポンプ光ＰがＯＦＦ状態では後方ミ
ラー５に反射して前方ミラー６に達しここで反射して光
路から外れてしまうようになっている。すなわち、励起
媒体２により励起エネルギをレーザ媒質３内に反転分布
として蓄積しながら、レーザ発振を抑制すべく放出光Ａ
を逃がしてレーザ共振器４の高損失状態を作っておく。
このＯＦＦ状態から光−光偏向器８に所定の光強度を有
するポンプ光Ｐを照射しくＯＮ状態）、先光偏向器８内
に等価的プリズムを構成して、放出光Ａを偏向させ両ミ
ラー５．６間にキャビティを構成する。すると、共振器
４は瞬時に低損失状態となり、反転分布として蓄積して
おいたエネルギか共振器４内の光子エネルギに急速変換
してレーザ発振を起こす。以上の０Ｎ−ＯＦＦ状態をポ
ンプ光源９の点滅により繰り返して、この光子エネルギ
を前方ミラー６からパルスレーザ光Ｂとして出力させる
。
するポンプ光Ｐを照射しくＯＮ状態）、先光偏向器８内
に等価的プリズムを構成して、放出光Ａを偏向させ両ミ
ラー５．６間にキャビティを構成する。すると、共振器
４は瞬時に低損失状態となり、反転分布として蓄積して
おいたエネルギか共振器４内の光子エネルギに急速変換
してレーザ発振を起こす。以上の０Ｎ−ＯＦＦ状態をポ
ンプ光源９の点滅により繰り返して、この光子エネルギ
を前方ミラー６からパルスレーザ光Ｂとして出力させる
。
このように、レーザ光Ｂはポンプ光Ｐの照射により光−
光偏向器８内に等価的プリズムを構成することでａカさ
れ、そのパルスはポンプ光源９の点滅、すなわちポンプ
光Ｐの０Ｎ−ＯＦＦ状態（スイッチング）で決定される
。この場合、ＯＮ状態のパルス幅を決定する速度がスイ
ッチング速度であり、スイッチングを光で行うため高速
化が可能になり、パルス幅の狭いレーザ光Ｂを得ること
ができる。そして、パルス幅を狭くできれば高いピーク
値のレーザ光Ｂを得ることができる。また、レーザ光Ｂ
のパルス発振は、ポンプ光源９の点滅、すなわちポンプ
光Ｐの０Ｎ−ＯＦＦ状態と同期して得られるので、パル
ス発振の制御が容易になる。
光偏向器８内に等価的プリズムを構成することでａカさ
れ、そのパルスはポンプ光源９の点滅、すなわちポンプ
光Ｐの０Ｎ−ＯＦＦ状態（スイッチング）で決定される
。この場合、ＯＮ状態のパルス幅を決定する速度がスイ
ッチング速度であり、スイッチングを光で行うため高速
化が可能になり、パルス幅の狭いレーザ光Ｂを得ること
ができる。そして、パルス幅を狭くできれば高いピーク
値のレーザ光Ｂを得ることができる。また、レーザ光Ｂ
のパルス発振は、ポンプ光源９の点滅、すなわちポンプ
光Ｐの０Ｎ−ＯＦＦ状態と同期して得られるので、パル
ス発振の制御が容易になる。
第１図（ｂ）は、光−光偏向器８に対するポンプ光Ｐの
０Ｎ−ＯＦＦ状態を逆に作用させたものである。すなわ
ち、ポンプ光ＰかＯＦＦ状態のときに、両ミラー５，６
をそれぞれキャビティを構成するように平行に対面配置
させておく。そして始めにポンプ光ＰをＯＮ状態にし光
−光偏向器８に等価的なプリズムを形成して放出光Ａを
偏向させ、これを光路から外してレーザ発振を抑制して
おく。この状態からポンプ光ＰをＯＦＦ状態にし、瞬時
にキャビティを構成してレーザ光Ｂを取り出すようにし
、これを繰り返してパルスレーザ光Ｂを出力させる。こ
の場合も上記と同様な作用を奏するが、放出光Ａの偏向
は放出光Ａを光路から外すものであり、偏向角度は任意
で良く角度を決定するポンプ光Ｐの光強度を調整してお
く必要はない。
０Ｎ−ＯＦＦ状態を逆に作用させたものである。すなわ
ち、ポンプ光ＰかＯＦＦ状態のときに、両ミラー５，６
をそれぞれキャビティを構成するように平行に対面配置
させておく。そして始めにポンプ光ＰをＯＮ状態にし光
−光偏向器８に等価的なプリズムを形成して放出光Ａを
偏向させ、これを光路から外してレーザ発振を抑制して
おく。この状態からポンプ光ＰをＯＦＦ状態にし、瞬時
にキャビティを構成してレーザ光Ｂを取り出すようにし
、これを繰り返してパルスレーザ光Ｂを出力させる。こ
の場合も上記と同様な作用を奏するが、放出光Ａの偏向
は放出光Ａを光路から外すものであり、偏向角度は任意
で良く角度を決定するポンプ光Ｐの光強度を調整してお
く必要はない。
次に、第２図を参照して光−光偏向器８を詳述する。
この先−光偏向器８は、ポンプ光Ｐの照射により照射部
分に等砺的なプリズムを形成して放出光Ａを偏向する非
線形媒質の四角柱結晶であり、ポンプ光Ｐの照射される
側端の中央に三角形の開口１１ａを有するマスク１１か
設けられ、他端に全面透過の処理が施されている。これ
に、ポンプ光Ｐを照射すると非線形媒質の内部にプリズ
ム形の他の部分とは屈折率か異なる屈折率変化領域１０
か生ずる。また、この屈折率変化領域１０の屈折率はポ
ンプ光Ｐの強度により変化する。すなわち、放出光Ａは
ポンプ光Ｐと直交する方向から入射するようになってお
り、ポンプ光Ｐの０Ｎ−ＯＦＦ状態により直進する場合
と偏向する場合とにスイッチングされる。また、放出光
Ａは屈折率変化領域１０により偏向されるか、その屈折
率はポンプ光Ｐの強度によって変化するので、偏光角度
αはポンプ光Ｐの強度で自由にコントロールできるよう
になっている。
分に等砺的なプリズムを形成して放出光Ａを偏向する非
線形媒質の四角柱結晶であり、ポンプ光Ｐの照射される
側端の中央に三角形の開口１１ａを有するマスク１１か
設けられ、他端に全面透過の処理が施されている。これ
に、ポンプ光Ｐを照射すると非線形媒質の内部にプリズ
ム形の他の部分とは屈折率か異なる屈折率変化領域１０
か生ずる。また、この屈折率変化領域１０の屈折率はポ
ンプ光Ｐの強度により変化する。すなわち、放出光Ａは
ポンプ光Ｐと直交する方向から入射するようになってお
り、ポンプ光Ｐの０Ｎ−ＯＦＦ状態により直進する場合
と偏向する場合とにスイッチングされる。また、放出光
Ａは屈折率変化領域１０により偏向されるか、その屈折
率はポンプ光Ｐの強度によって変化するので、偏光角度
αはポンプ光Ｐの強度で自由にコントロールできるよう
になっている。
なお、この実施例では三角形の開口１１ａを有するマス
ク１１を用いてプリズム形の屈折率変化領域１０を形成
するようにしているが、屈折率変化領域１０に対する放
出光Ａの入射面１０ａと出射面１０ｂとが放出光Ａに直
交する面であり、入射面１０ａと出射面１０ｂとが互い
に交差するようになっていればこれに限定されるもので
はなく、例えば、レンズ形の開口１１ａのマスク１１を
用いるようにしてもよい。また、この場合マスク１１の
形状によっても屈折率を変えることかできる。
ク１１を用いてプリズム形の屈折率変化領域１０を形成
するようにしているが、屈折率変化領域１０に対する放
出光Ａの入射面１０ａと出射面１０ｂとが放出光Ａに直
交する面であり、入射面１０ａと出射面１０ｂとが互い
に交差するようになっていればこれに限定されるもので
はなく、例えば、レンズ形の開口１１ａのマスク１１を
用いるようにしてもよい。また、この場合マスク１１の
形状によっても屈折率を変えることかできる。
このように光−光偏向器８を用いれば、ポンプ光Ｐの０
Ｎ−ＯＦＦ状態でレーザ光Ｂのパルス発振をこの０Ｎ−
ＯＦＦに同期させて出力させることができる。すなわち
、光によるスイッチングが可能となるため極めて高速、
すなわちパルス幅の極めて狭いスイッチング特性を得る
ことができる。
Ｎ−ＯＦＦ状態でレーザ光Ｂのパルス発振をこの０Ｎ−
ＯＦＦに同期させて出力させることができる。すなわち
、光によるスイッチングが可能となるため極めて高速、
すなわちパルス幅の極めて狭いスイッチング特性を得る
ことができる。
さらに、２図におけるＰ方向の光に対しては、屈折率変
化か著しくへ方向の光に対しては、屈折率変化が小さい
ようにそれぞれポンプ光、放出光の波長や偏光、または
光−光偏向部材の軸方向をあらかしめ制御しておけば、
ポンプ光Ｐの光源として低出力でありなから高速スイッ
チング可能なパルス発振レーザ（半導体レーザ）を用い
ることで、低出力レーザにより高出力かつ高スィッチン
グ（極短大出力のパルスレーザ）のパルスレーザ装置を
得ることができる。
化か著しくへ方向の光に対しては、屈折率変化が小さい
ようにそれぞれポンプ光、放出光の波長や偏光、または
光−光偏向部材の軸方向をあらかしめ制御しておけば、
ポンプ光Ｐの光源として低出力でありなから高速スイッ
チング可能なパルス発振レーザ（半導体レーザ）を用い
ることで、低出力レーザにより高出力かつ高スィッチン
グ（極短大出力のパルスレーザ）のパルスレーザ装置を
得ることができる。
次に第３図を参照して本発明の第２の実施例について説
明する。
明する。
この実施例は、いわゆるキャビティダンパ１２を備えた
パルスレーザ装置１に関するものである。
パルスレーザ装置１に関するものである。
このパルスレーザ装置１では、前方ミラ〜６に対の全反
射のミラーを用い、共に反射ミラーおよび出力ミラーを
兼ね備えたミラーとして用いている。そして、ミラー６
ｂを後方ミラー５とミラー６ａの中間に配設し、この３
つのミラー５．６ａ。
射のミラーを用い、共に反射ミラーおよび出力ミラーを
兼ね備えたミラーとして用いている。そして、ミラー６
ｂを後方ミラー５とミラー６ａの中間に配設し、この３
つのミラー５．６ａ。
６ｂでキャビティを構成するようにしている。キャビテ
ィダンパ１２は、ミラー６ａおよびミラー６ｂの間に介
在させた光−光偏向器８とで構成されており、この先−
光偏向器８により放出光Ａを偏向して図中の破線で示す
ようにミラー６ｂから取り出すようになっている。すな
わち、レーザ媒質３を励起し続けて放出光Ａをキャビテ
ィを構成したレーザ共振器４内で往復させてレーザ発振
の状態に保つことて内部エネルギーを高めておき、この
状態から光−光偏向器８にポンプ光ＰをＯＮ状態にし、
等砺的なプリズムを瞬時に形成して放出光Ａを偏向し、
蓄えられているエネルギーを瞬時に取り出すようにする
。そして、このポンプ光Ｐの０Ｎ−ＯＦＦ状態を繰り返
すことによりパルスレーザ光Ｂを出力させる。
ィダンパ１２は、ミラー６ａおよびミラー６ｂの間に介
在させた光−光偏向器８とで構成されており、この先−
光偏向器８により放出光Ａを偏向して図中の破線で示す
ようにミラー６ｂから取り出すようになっている。すな
わち、レーザ媒質３を励起し続けて放出光Ａをキャビテ
ィを構成したレーザ共振器４内で往復させてレーザ発振
の状態に保つことて内部エネルギーを高めておき、この
状態から光−光偏向器８にポンプ光ＰをＯＮ状態にし、
等砺的なプリズムを瞬時に形成して放出光Ａを偏向し、
蓄えられているエネルギーを瞬時に取り出すようにする
。そして、このポンプ光Ｐの０Ｎ−ＯＦＦ状態を繰り返
すことによりパルスレーザ光Ｂを出力させる。
この場合も上記実施例のように、光−光偏向器８を用い
ることにより、高速のスイッチングが可能になり、この
高速スイッチングによりパルス幅が狭くピーク出力の高
いパルスレーザ光Ｂを得ることができる。また、パルス
レーザ光Ｂはポンプ光Ｐの０Ｎ−ＯＦＦ状態に同期して
得ることができる。なお、第２実施例においても、ミラ
ー６ａの角度を光−光偏向器８の偏向角度に合わせるよ
うにしてポンプ光ＰのＯＮ状態でキャビティを構成して
おけば、ポンプ光ＰのＯＦＦ状態でレーザ発振を得るこ
とができる。
ることにより、高速のスイッチングが可能になり、この
高速スイッチングによりパルス幅が狭くピーク出力の高
いパルスレーザ光Ｂを得ることができる。また、パルス
レーザ光Ｂはポンプ光Ｐの０Ｎ−ＯＦＦ状態に同期して
得ることができる。なお、第２実施例においても、ミラ
ー６ａの角度を光−光偏向器８の偏向角度に合わせるよ
うにしてポンプ光ＰのＯＮ状態でキャビティを構成して
おけば、ポンプ光ＰのＯＦＦ状態でレーザ発振を得るこ
とができる。
次に第４図を参照して本発明の第３の実施例について説
明する。
明する。
この実施例は、いわゆるモードロッカー１３を備えたパ
ルスレーザ装置１に関するものである。
ルスレーザ装置１に関するものである。
このパルスレーザ装置１では、前方ミラー６として一部
透過のミラーが用いられ、このミラー６と、レーザ媒体
３および前方ミラー６との間に介在させた光−光偏向器
８と、アパーチャ１４とからモードロッカー１３を構成
するようにしている。アパーチャ１４のスリット１４Ｈ
の位置と前方ミラー６の角度は、光−光偏向器８の偏向
角度に合わせてあり、ポンプ光ＯＮの状態で、前方ミラ
ー６と後方ミラー５との間でキャビティが構成される。
透過のミラーが用いられ、このミラー６と、レーザ媒体
３および前方ミラー６との間に介在させた光−光偏向器
８と、アパーチャ１４とからモードロッカー１３を構成
するようにしている。アパーチャ１４のスリット１４Ｈ
の位置と前方ミラー６の角度は、光−光偏向器８の偏向
角度に合わせてあり、ポンプ光ＯＮの状態で、前方ミラ
ー６と後方ミラー５との間でキャビティが構成される。
但しこの場合には、前方ミラー６と後方ミラー５との間
の長さすなわち共振器４の長さを、ポンプ光源９の繰り
返し周波数をｆとした場合にＣ／（２・ｆ）となるよう
に設定しておく。そして、この光−光偏向器８とアパー
チャ１４とで後述するシャッタを構成し、このシャッタ
の開閉を利用して共振器４内で同時発振している多数の
縦モードの位相を同期させる。
の長さすなわち共振器４の長さを、ポンプ光源９の繰り
返し周波数をｆとした場合にＣ／（２・ｆ）となるよう
に設定しておく。そして、この光−光偏向器８とアパー
チャ１４とで後述するシャッタを構成し、このシャッタ
の開閉を利用して共振器４内で同時発振している多数の
縦モードの位相を同期させる。
シャッタは、光−光偏向器８に対するポンプ光Ｐの０Ｎ
−ＯＦＦ状態の繰り返しにより開閉され、ＯＦＦ状態で
アパーチャ１４で遮光する閉止状態に対応し、ＯＮ状態
でレーザ媒質３からの放出光Ａを偏向して放出先人がア
パーチャ１４のスリット１４ａを通過し前方ミラー６に
到達する開放状態に対応する。
−ＯＦＦ状態の繰り返しにより開閉され、ＯＦＦ状態で
アパーチャ１４で遮光する閉止状態に対応し、ＯＮ状態
でレーザ媒質３からの放出光Ａを偏向して放出先人がア
パーチャ１４のスリット１４ａを通過し前方ミラー６に
到達する開放状態に対応する。
そして、繰り返し周波数ｆ （モード間隔）でポンプ光
源９を０Ｎ−ＯＦＦＬ、放出光Ａが共振器４内を一往復
するのに同期させて、シャッタの開閉し、ちょうど−往
復するのに同期させて透過率を変化させるのと同様な作
用をさせる。すると、−旦スリット１４ａを通過した放
出光Ａはその後共振器４内を往復する毎に大きい透過率
を感じ、逆に同期させなかった放出光Ａは常に低い透過
率を感じることになる。その結果、レーザ媒質３の持つ
利得との兼ね合いから放出光Ａは透過率の高いところへ
集中して、ついには前方ミラー６から出力することとな
る。この繰り返しによりパルスレーザ光Ｂを出力する。
源９を０Ｎ−ＯＦＦＬ、放出光Ａが共振器４内を一往復
するのに同期させて、シャッタの開閉し、ちょうど−往
復するのに同期させて透過率を変化させるのと同様な作
用をさせる。すると、−旦スリット１４ａを通過した放
出光Ａはその後共振器４内を往復する毎に大きい透過率
を感じ、逆に同期させなかった放出光Ａは常に低い透過
率を感じることになる。その結果、レーザ媒質３の持つ
利得との兼ね合いから放出光Ａは透過率の高いところへ
集中して、ついには前方ミラー６から出力することとな
る。この繰り返しによりパルスレーザ光Ｂを出力する。
このようにすれば、シャッタの開閉をポンプ光Ｐの０Ｎ
−ＯＦＦ状態により行わせることがてき、高速で開閉作
動か可能となり、パルス幅が極端に狭くビークパワーの
大きいパルスレーザ光Ｂを出力させることができる。も
ちろんこの実施例にあっても、前方ミラー６と後方ミラ
ー５を互いに平行に配置して、アパーチャ１４のスリッ
ト１４ａを共振器の中心の光が抜ける場所に配置すれば
、ポンプ光ＰのＯＦＦ状態でシャッタの開放状態を構成
することができる。なお、本実施例においてアパーチャ
１４はなくても動作可能である。
−ＯＦＦ状態により行わせることがてき、高速で開閉作
動か可能となり、パルス幅が極端に狭くビークパワーの
大きいパルスレーザ光Ｂを出力させることができる。も
ちろんこの実施例にあっても、前方ミラー６と後方ミラ
ー５を互いに平行に配置して、アパーチャ１４のスリッ
ト１４ａを共振器の中心の光が抜ける場所に配置すれば
、ポンプ光ＰのＯＦＦ状態でシャッタの開放状態を構成
することができる。なお、本実施例においてアパーチャ
１４はなくても動作可能である。
第５図は上記３つの実施例のおける光−光偏向器８の変
形例を示す。
形例を示す。
この変形例では、レーザ媒体３自体も外部からのポンプ
光Ｐにより光−光偏向する非線形媒質の光学結晶で形成
し、レーザ媒体３と光−光偏向器８とを一体に構成した
ものである。
光Ｐにより光−光偏向する非線形媒質の光学結晶で形成
し、レーザ媒体３と光−光偏向器８とを一体に構成した
ものである。
このように構成すれば、パルスレーザ装置１をコンパク
ト化できると共に、光軸合わせ等を簡略化することがで
きる。
ト化できると共に、光軸合わせ等を簡略化することがで
きる。
Ｃ発明の効果〕
以上のように本発明によれば、レーザ媒質の放出光を偏
向する光偏向手段に、光−光偏向部材を用いるので、光
によるスイッチングを利用でき、高速のスイッチングを
ポンプ光に同期させて得ることができ、パルス幅が極端
に狭くピークパワーの大きいパルスレーザ光を出力させ
ることができる効果を有する。
向する光偏向手段に、光−光偏向部材を用いるので、光
によるスイッチングを利用でき、高速のスイッチングを
ポンプ光に同期させて得ることができ、パルス幅が極端
に狭くピークパワーの大きいパルスレーザ光を出力させ
ることができる効果を有する。
第１図は本発明の第１実施例に係るパルスレーザ装置の
レーザ発振器の構成図、第２図は光−光偏向器の分解斜
視図、第３図はキャビティダンパを有するレーザ発振器
の構成図、第４図はモードロッカーを有するレーザ発振
器の構成図、第５図はこれらのレーザ発振器の変形例で
ある。 １・・パルスレーザ装置、２・・・励起媒体、３・・・
レーザ媒質、４・・・レーザ共振器、５・・・後方ミラ
ー６・・前方ミラー ７・・・Ｑスイッチ、８・・・光
−光偏向器、９・・・ポンプ光源、１０・・・屈折率変
化領域、１１・・・マスク、ｌｌａ・開口、１２・・・
キャビデイダンパ、１３・・・モートロッカ、１４・・
アパーチャ、Ａ・・・放出光、Ｂ・・・レーザ光、Ｐ・
・・ポンプ光。
レーザ発振器の構成図、第２図は光−光偏向器の分解斜
視図、第３図はキャビティダンパを有するレーザ発振器
の構成図、第４図はモードロッカーを有するレーザ発振
器の構成図、第５図はこれらのレーザ発振器の変形例で
ある。 １・・パルスレーザ装置、２・・・励起媒体、３・・・
レーザ媒質、４・・・レーザ共振器、５・・・後方ミラ
ー６・・前方ミラー ７・・・Ｑスイッチ、８・・・光
−光偏向器、９・・・ポンプ光源、１０・・・屈折率変
化領域、１１・・・マスク、ｌｌａ・開口、１２・・・
キャビデイダンパ、１３・・・モートロッカ、１４・・
アパーチャ、Ａ・・・放出光、Ｂ・・・レーザ光、Ｐ・
・・ポンプ光。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、レーザ共振器内にレーザ媒質と光偏向手段とを備え
、当該レーザ媒質からの放出光の光路を当該光偏向手段
により瞬時に切換えて当該レーザ共振器の外部に取出し
、パルスレーザ光として出力させるパルスレーザ装置に
おいて、 当該光偏向手段は、放出光の光路に直交する方向から照
射されるポンプ光により屈折率変化領域が形成され放出
光を屈曲させる光−光偏向部材と、当該光−光偏向部材
にポンプ光を照射するポンプ光源とを備えていることを
特徴とするパルスレーザ装置。 ２、請求項１のパルスレーザ装置において、前記光偏向
手段を有するＱスイッチを備えていることを特徴とする
パルスレーザ装置。 ３、請求項１のパルスレーザ装置において、前記光偏向
手段を有するキャビティダンパを備えていることを特徴
とするパルスレーザ装置。 ４、請求項１のパルスレーザ装置において、前記光偏向
手段を有するモードロッカーを備えていることを特徴と
するパルスレーザ装置。 ５、前記レーザ媒質の一部が前記光−光偏向部材を兼ね
ていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項
記載のパルスレーザ装置。 ６、前記光−光偏向部材は、ポンプ光の強度により屈折
率が変化するものであり、そのポンプ光が照射される面
側に、照射領域を規定する開口を形成したマスクを備え
ていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項
記載のパルスレーザ装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2200970A JPH0485979A (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | パルスレーザ装置 |
| DE69108810T DE69108810T2 (de) | 1990-07-27 | 1991-07-25 | Gepulster Laser. |
| US07/735,647 US5220579A (en) | 1990-07-27 | 1991-07-25 | Pulse laser |
| EP91306803A EP0468795B1 (en) | 1990-07-27 | 1991-07-25 | Pulse laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2200970A JPH0485979A (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | パルスレーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0485979A true JPH0485979A (ja) | 1992-03-18 |
Family
ID=16433351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2200970A Pending JPH0485979A (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | パルスレーザ装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5220579A (ja) |
| EP (1) | EP0468795B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0485979A (ja) |
| DE (1) | DE69108810T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014215315A (ja) * | 2013-04-22 | 2014-11-17 | 日本電信電話株式会社 | テラヘルツ波発生装置及びテラヘルツ波発生方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5408480A (en) * | 1993-07-15 | 1995-04-18 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Laser with optically driven Q-switch |
| US9181692B1 (en) | 2014-07-02 | 2015-11-10 | Overly Manufacturing Co. | Covering system for a building substrate |
| CN108275429A (zh) * | 2018-01-17 | 2018-07-13 | 山东钢铁集团日照有限公司 | 一种组合式跑偏开关立柱 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3395961A (en) * | 1964-10-28 | 1968-08-06 | Honeywell Inc | Light deflector |
| FR2506530A1 (fr) * | 1981-05-22 | 1982-11-26 | Thomson Csf | Source coherente de rayonnement generant un faisceau de direction de propagation reglable |
| US4585301A (en) * | 1985-04-23 | 1986-04-29 | Utah State Universtiy Foundation | Optically actuated optical switch apparatus and methods |
| US4825442A (en) * | 1988-04-19 | 1989-04-25 | U.S. Government As Represented By Director, National Security Agency | Planar optical logic |
| US5048051A (en) * | 1990-03-02 | 1991-09-10 | Massachusetts Institute Of Technology | Optically-stabilized plano-plano optical resonators |
-
1990
- 1990-07-27 JP JP2200970A patent/JPH0485979A/ja active Pending
-
1991
- 1991-07-25 EP EP91306803A patent/EP0468795B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-25 US US07/735,647 patent/US5220579A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-25 DE DE69108810T patent/DE69108810T2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014215315A (ja) * | 2013-04-22 | 2014-11-17 | 日本電信電話株式会社 | テラヘルツ波発生装置及びテラヘルツ波発生方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69108810D1 (de) | 1995-05-18 |
| EP0468795A2 (en) | 1992-01-29 |
| EP0468795A3 (en) | 1992-09-16 |
| EP0468795B1 (en) | 1995-04-12 |
| DE69108810T2 (de) | 1995-09-07 |
| US5220579A (en) | 1993-06-15 |
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