JPH0567829A - レーザパルス圧縮素子 - Google Patents
レーザパルス圧縮素子Info
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- JPH0567829A JPH0567829A JP22599191A JP22599191A JPH0567829A JP H0567829 A JPH0567829 A JP H0567829A JP 22599191 A JP22599191 A JP 22599191A JP 22599191 A JP22599191 A JP 22599191A JP H0567829 A JPH0567829 A JP H0567829A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は短波長パルスを生成するレーザパル
ス圧縮素子に関し、パルス圧縮を行うプリズムの操作
性、制御性を向上させることを目的とする。 【構成】 入射するレーザパルスの光路内に逆向きに配
置された一対のプリズム２ａ，２ｂのそれぞれに、屈折
率を制御する電界を印加するための電極４ａ1 ，４
ａ2 ，４ｂ1 ，４ｂ2 を設ける構成とする。
ス圧縮素子に関し、パルス圧縮を行うプリズムの操作
性、制御性を向上させることを目的とする。 【構成】 入射するレーザパルスの光路内に逆向きに配
置された一対のプリズム２ａ，２ｂのそれぞれに、屈折
率を制御する電界を印加するための電極４ａ1 ，４
ａ2 ，４ｂ1 ，４ｂ2 を設ける構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、短波長パルスを生成す
るレーザパルス圧縮素子に関する。
るレーザパルス圧縮素子に関する。
【０００２】近年、光コンピュータや光通信等の分野で
は、光−光変換の高速光スイッチ等の基本素子の研究が
進められており、対象となる電子準位の緩和時間、エネ
ルギの広がり等を測定するために、波長可変の短パルス
光源が使用されている。また、この短パルスは物性研究
においても期待されている。そのため、安定した短パル
スを生成する必要がある。
は、光−光変換の高速光スイッチ等の基本素子の研究が
進められており、対象となる電子準位の緩和時間、エネ
ルギの広がり等を測定するために、波長可変の短パルス
光源が使用されている。また、この短パルスは物性研究
においても期待されている。そのため、安定した短パル
スを生成する必要がある。
【０００３】
【従来の技術】一般に、レーザ光の短パルス化は、高速
化や高エネルギ化を図るためにレーザパルスを圧縮する
ものであり、可飽和吸収体による圧縮など、目標とする
パルス幅に応じて種々の圧縮方法がある。そのうち、パ
ルス幅を１００ｆｓ（フェムト秒）を目標とする場合に
は、光共振器内でのプリズム対による圧縮や、光共振器
外での光ファイバ、プリズム対による圧縮がある。
化や高エネルギ化を図るためにレーザパルスを圧縮する
ものであり、可飽和吸収体による圧縮など、目標とする
パルス幅に応じて種々の圧縮方法がある。そのうち、パ
ルス幅を１００ｆｓ（フェムト秒）を目標とする場合に
は、光共振器内でのプリズム対による圧縮や、光共振器
外での光ファイバ、プリズム対による圧縮がある。
【０００４】図３に、従来のレーザパルス圧縮の構成図
を示す。図３（Ａ）は光共振器内でのパルス圧縮例であ
り、図３（Ｂ）は光共振器外におけるパルス圧縮例であ
る。
を示す。図３（Ａ）は光共振器内でのパルス圧縮例であ
り、図３（Ｂ）は光共振器外におけるパルス圧縮例であ
る。
【０００５】図３（Ａ）のパルス圧縮は、反射ミラー２
１ａ〜２１ｃ及び出力ミラー（ハーフミラー）２１ｄ間
の光路内にレーザ媒質２２及び一対のプリズム２３，２
４を逆向きに配置したもので行われる。この場合、反射
ミラー２１ａ，２１ｂ間のプリズム対２３，２４により
パルス圧縮が行われ、反射ミラー２１ａ，２１ｄ間で光
共振が行われて出力ミラー２１ｄより短パルスを取り出
すものである。
１ａ〜２１ｃ及び出力ミラー（ハーフミラー）２１ｄ間
の光路内にレーザ媒質２２及び一対のプリズム２３，２
４を逆向きに配置したもので行われる。この場合、反射
ミラー２１ａ，２１ｂ間のプリズム対２３，２４により
パルス圧縮が行われ、反射ミラー２１ａ，２１ｄ間で光
共振が行われて出力ミラー２１ｄより短パルスを取り出
すものである。
【０００６】そして、圧縮するパルス幅は一対のプリズ
ム２３，２４を回転させ計測器で観測しながら機械的に
調整を行っている。
ム２３，２４を回転させ計測器で観測しながら機械的に
調整を行っている。
【０００７】また、反射ミラー２１ａ，２１ｄ間におけ
る光共振器は、反射ミラー２１ａ，２１ｄ間をレーザパ
ルスが往復する場合に、レーザ媒質２２中で励起光によ
り次第に増幅させて共振させるものである。
る光共振器は、反射ミラー２１ａ，２１ｄ間をレーザパ
ルスが往復する場合に、レーザ媒質２２中で励起光によ
り次第に増幅させて共振させるものである。
【０００８】次に、光共振器外でのパルス圧縮は、図３
（Ｂ）に示すように、レーザパルスが光ファイバ２５を
通り、レンズ２６を介して一対のプリズム２７，２８に
よりパルス圧縮される。この一対のプリズム２７，２８
は、図３（Ａ）と同様に逆向きに配置されたもので、圧
縮の原理及び調整は図３（Ａ）と同様である。
（Ｂ）に示すように、レーザパルスが光ファイバ２５を
通り、レンズ２６を介して一対のプリズム２７，２８に
よりパルス圧縮される。この一対のプリズム２７，２８
は、図３（Ａ）と同様に逆向きに配置されたもので、圧
縮の原理及び調整は図３（Ａ）と同様である。
【０００９】ここで、プリズム対２７，２８によるパル
ス圧縮を説明する。尖頭部の強度の高いレーザ光に対し
ては非線形光学効果によりパルスの立上りの位相速度が
遅れることから、パルス前半部では低周波側にずれ、後
半部では高周波側にずれる。このパルスが異常分散を有
するプリズム２７，２８対に入射すると、周波数による
光路長の違いからパルスの後半部が前半部に追いつきパ
ルス幅が圧縮されるものである。この場合、光ファイバ
２５が非線形光学媒質であり、パルスの広がりを防止し
ている。一方、図３（Ａ）に示す光共振器内では非線形
光学媒質が存在しないことから、入射してきた励起光の
短パルスが、共振器内の正常分散媒質で広がって長いパ
ルスになることを、プリズム２３，２４の異常分散媒質
で防止するものである。
ス圧縮を説明する。尖頭部の強度の高いレーザ光に対し
ては非線形光学効果によりパルスの立上りの位相速度が
遅れることから、パルス前半部では低周波側にずれ、後
半部では高周波側にずれる。このパルスが異常分散を有
するプリズム２７，２８対に入射すると、周波数による
光路長の違いからパルスの後半部が前半部に追いつきパ
ルス幅が圧縮されるものである。この場合、光ファイバ
２５が非線形光学媒質であり、パルスの広がりを防止し
ている。一方、図３（Ａ）に示す光共振器内では非線形
光学媒質が存在しないことから、入射してきた励起光の
短パルスが、共振器内の正常分散媒質で広がって長いパ
ルスになることを、プリズム２３，２４の異常分散媒質
で防止するものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のように
プリズム２３，２４，２７，２８は、温度や光強度の影
響により反射ミラー２１ｃ，２１ｄで位置ずれを生じ、
微細な調整をしなければならず、また波長変更の場合に
再調整しなければならない。プリズム２３，２４，２
７，２８の調整は機械的に回転角を調整させていること
から、電気的に制御することが困難であるという問題が
ある。
プリズム２３，２４，２７，２８は、温度や光強度の影
響により反射ミラー２１ｃ，２１ｄで位置ずれを生じ、
微細な調整をしなければならず、また波長変更の場合に
再調整しなければならない。プリズム２３，２４，２
７，２８の調整は機械的に回転角を調整させていること
から、電気的に制御することが困難であるという問題が
ある。
【００１１】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、パルス圧縮を行うプリズムの操作性、制御性を
向上させるレーザパルス圧縮素子を提供することを目的
とする。
もので、パルス圧縮を行うプリズムの操作性、制御性を
向上させるレーザパルス圧縮素子を提供することを目的
とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題は、入射するレ
ーザパルスを、光路内に逆向きに配置された一対のプリ
ズムによりパルス圧縮を行うパルス圧縮素子において、
前記一対のプリズムのそれぞれに、屈折率を制御する電
界を印加するための電極を設けることにより解決され
る。
ーザパルスを、光路内に逆向きに配置された一対のプリ
ズムによりパルス圧縮を行うパルス圧縮素子において、
前記一対のプリズムのそれぞれに、屈折率を制御する電
界を印加するための電極を設けることにより解決され
る。
【００１３】
【作用】上述のように、一対のプリズムのそれぞれに電
極を設けている。この電極に電圧を印加することによ
り、プリズム内では電界作用で屈折率が変化する電気光
学効果を生じる。
極を設けている。この電極に電圧を印加することによ
り、プリズム内では電界作用で屈折率が変化する電気光
学効果を生じる。
【００１４】すなわち、従来プリズムの回転で行ってい
た各波長に対する光路差の調整を電気光学効果による屈
折率の調整で行うものである。
た各波長に対する光路差の調整を電気光学効果による屈
折率の調整で行うものである。
【００１５】これにより、プリズムの調整が容易とな
り、操作性、制御性を向上させることが可能となる。
り、操作性、制御性を向上させることが可能となる。
【００１６】
【実施例】図１に、本発明の一実施例の構成図を示す。
図１において、レーザパルス圧縮素子１は、一対のプリ
ズム２ａ，２ｂが逆向きに配置されて構成される。
図１において、レーザパルス圧縮素子１は、一対のプリ
ズム２ａ，２ｂが逆向きに配置されて構成される。
【００１７】プリズム２ａ，２ｂは、例えばブリュース
ター角にカットされた石英プリズムで、その両側面にバ
ッファ層３ａ1 ，３ａ2 ，３ｂ1 ，３ｂ2 が形成され
る。このバッファ層３ａ1 ，３ａ2 ，３ｂ1 ，３ｂ2 は
プリズム２ａ，２ｂより屈折率の小さな材質が選択され
る。
ター角にカットされた石英プリズムで、その両側面にバ
ッファ層３ａ1 ，３ａ2 ，３ｂ1 ，３ｂ2 が形成され
る。このバッファ層３ａ1 ，３ａ2 ，３ｂ1 ，３ｂ2 は
プリズム２ａ，２ｂより屈折率の小さな材質が選択され
る。
【００１８】バッファ層３ａ1 ，３ａ2 ，３ｂ1 ，３ｂ
2 上には電極４ａ1 ，４ａ2 ，４ｂ 1 ，４ｂ2 が蒸着等
により設けられ、図示しないが電源に接続されて直流電
圧が印加される。
2 上には電極４ａ1 ，４ａ2 ，４ｂ 1 ，４ｂ2 が蒸着等
により設けられ、図示しないが電源に接続されて直流電
圧が印加される。
【００１９】なお、このレーザパルス圧縮素子１は、図
３（Ａ），（Ｂ）に示すような光共振器内又は光共振器
外の光路上に配置されるものである。
３（Ａ），（Ｂ）に示すような光共振器内又は光共振器
外の光路上に配置されるものである。
【００２０】このようなレーザパルス圧縮素子１は、図
３で説明したようにレーザパルスを所定のパルス幅（周
波数）に圧縮する。この場合、電極４ａ1 ，４ａ2 ，４
ｂ1 ，４ｂ2 に電圧を印加すると、電圧に応じた電界Ｅ
（電圧／電極間距離）がプリズム２ａ，２ｂに作用す
る。
３で説明したようにレーザパルスを所定のパルス幅（周
波数）に圧縮する。この場合、電極４ａ1 ，４ａ2 ，４
ｂ1 ，４ｂ2 に電圧を印加すると、電圧に応じた電界Ｅ
（電圧／電極間距離）がプリズム２ａ，２ｂに作用す
る。
【００２１】これにより、プリズム２ａ，２ｂ内では実
効的屈折率が変化して電気光学効果を生じる。従って、
プリズム２ａ（プリズム２ａに最初にレーザパルスが入
射するものとするが、逆でもよい）内を通過するレーザ
パルスは、各波長に対する光路長に差が生じ、もともと
の屈折率の小さい長波長側ほど大きな光路差を生じる。
すなわち、各波長の光路長を、電極４ａ1 ，４ａ2，４
ｂ1 ，４ｂ2 に印加する電圧によって制御するものであ
る。
効的屈折率が変化して電気光学効果を生じる。従って、
プリズム２ａ（プリズム２ａに最初にレーザパルスが入
射するものとするが、逆でもよい）内を通過するレーザ
パルスは、各波長に対する光路長に差が生じ、もともと
の屈折率の小さい長波長側ほど大きな光路差を生じる。
すなわち、各波長の光路長を、電極４ａ1 ，４ａ2，４
ｂ1 ，４ｂ2 に印加する電圧によって制御するものであ
る。
【００２２】従って、圧縮されたパルスに応じた電圧を
フィードバックすることによって、容易にプリズム２
ａ，２ｂの調整を行うことができ、温度変化や光強度の
影響を容易に補正することができる。
フィードバックすることによって、容易にプリズム２
ａ，２ｂの調整を行うことができ、温度変化や光強度の
影響を容易に補正することができる。
【００２３】例えば、このレーザパルス圧縮素子１を光
共振器内に配置した場合、光共振器内で生じるレーザ媒
質（２２，図３（Ａ）参照）の群速度分散によるパルス
広がりを補償してパルス圧縮を行うことができる。
共振器内に配置した場合、光共振器内で生じるレーザ媒
質（２２，図３（Ａ）参照）の群速度分散によるパルス
広がりを補償してパルス圧縮を行うことができる。
【００２４】また、光共振器外で配置する場合、光ファ
イバ（２５，図３（Ｂ）参照）により周波数ずれを生じ
たパルスをこのレーザパルス圧縮素子１を通過させるこ
とにより、容易にパルス圧縮を行うことができる。
イバ（２５，図３（Ｂ）参照）により周波数ずれを生じ
たパルスをこのレーザパルス圧縮素子１を通過させるこ
とにより、容易にパルス圧縮を行うことができる。
【００２５】なお、バッファ層３ａ1 ，３ａ2 ，３
ｂ1 ，３ｂ2 は、プリズム２ａ，２ｂを通過するパルス
の中央部の周辺部分が電極４ａ1 ，４ａ2 ，４ｂ1 ，４
ｂ2 により吸収されるのを軽減させる役割をなすもので
ある。
ｂ1 ，３ｂ2 は、プリズム２ａ，２ｂを通過するパルス
の中央部の周辺部分が電極４ａ1 ，４ａ2 ，４ｂ1 ，４
ｂ2 により吸収されるのを軽減させる役割をなすもので
ある。
【００２６】次に、図２に、本発明の他の実施例の構成
図を示す。図２において、レーザパルス圧縮素子１は、
板状のプリズム５の両側面にバッファ層６ａ，６ｂを形
成し、バッファ層６ａ，６ｂ上の両端に、逆向きに三角
形状の電極７ａ1 ，７ａ2 ，７ｂ1 ，７ｂ2 を蒸着等に
より形成したものである。すなわち、図１に対応させれ
ば、一対のプリズム２ａ，２ｂ間に媒体８を介在させて
一体化したものである。この場合、プリズム５は電気光
学効果の大きな材質のものが選択される。
図を示す。図２において、レーザパルス圧縮素子１は、
板状のプリズム５の両側面にバッファ層６ａ，６ｂを形
成し、バッファ層６ａ，６ｂ上の両端に、逆向きに三角
形状の電極７ａ1 ，７ａ2 ，７ｂ1 ，７ｂ2 を蒸着等に
より形成したものである。すなわち、図１に対応させれ
ば、一対のプリズム２ａ，２ｂ間に媒体８を介在させて
一体化したものである。この場合、プリズム５は電気光
学効果の大きな材質のものが選択される。
【００２７】図１と比較して説明すると、プリズム２ａ
と２ｂ間ではパルスは、該プリズム２ａにより拡散する
性質を有することは前述の通りであることから、この部
分における損失を媒体８により軽減させることができる
ものである。
と２ｂ間ではパルスは、該プリズム２ａにより拡散する
性質を有することは前述の通りであることから、この部
分における損失を媒体８により軽減させることができる
ものである。
【００２８】また、図２におけるレーザパルス圧縮素子
１以外の光路を、低損失で導波路化することにより、該
素子１における電気光学効果を有効に利用することがで
きる。
１以外の光路を、低損失で導波路化することにより、該
素子１における電気光学効果を有効に利用することがで
きる。
【００２９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、一対のプ
リズムのそれぞれに、屈折率を制御する電界を印加する
ための電極を設けることにより、パルス圧縮を行うプリ
ズムの調整が容易となり、操作性、制御性を向上させる
ことができる。
リズムのそれぞれに、屈折率を制御する電界を印加する
ための電極を設けることにより、パルス圧縮を行うプリ
ズムの調整が容易となり、操作性、制御性を向上させる
ことができる。
【図１】本発明の一実施例の構成図である。
【図２】本発明の他の実施例の構成図である。
【図３】従来のレーザパルス圧縮の構成図である。
１ レーザパルス圧縮素子 ２ａ，２ｂ プリズム ３ａ1 ，３ａ2 ，３ｂ1 ，３ｂ2 バッファ層 ４ａ1 ，４ａ2 ，４ｂ1 ，４ｂ2 電極 ８ 媒体
Claims (2)
- 【請求項１】 入射するレーザパルスを、光路内に逆向
きに配置された一対のプリズム（２ａ，２ｂ）によりパ
ルス圧縮を行うパルス圧縮素子において、 前記一対のプリズム（２ａ，２ｂ）のそれぞれに、屈折
率を制御する電界を印加するための電極（４ａ1 ，４ａ
2 ，４ｂ1 ，４ｂ2 ）を設けることを特徴とするレーザ
パルス圧縮素子。 - 【請求項２】 前記一対のプリズム（２ａ，２ｂ）間
に、媒体（８）を介在させて、該一対のプリズム（２
ａ，２ｂ）を一体化することを特徴とする請求項１記載
のレーザパルス圧縮素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22599191A JPH0567829A (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | レーザパルス圧縮素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22599191A JPH0567829A (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | レーザパルス圧縮素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0567829A true JPH0567829A (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=16838084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22599191A Withdrawn JPH0567829A (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | レーザパルス圧縮素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0567829A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010004882A1 (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-14 | セントラル硝子株式会社 | 広帯域な波長可変レーザ装置 |
| WO2010041539A1 (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-15 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光学素子、レーザ光発振装置及びレーザ光増幅装置 |
| JP2011247730A (ja) * | 2010-05-26 | 2011-12-08 | Japan Radio Co Ltd | 試験・測定用シールドボックス |
| JP2014503850A (ja) * | 2010-12-22 | 2014-02-13 | アンプリテュード テクノロジー | 安定化されたフェムト秒パルスレーザ及び安定化方法 |
-
1991
- 1991-09-05 JP JP22599191A patent/JPH0567829A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010004882A1 (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-14 | セントラル硝子株式会社 | 広帯域な波長可変レーザ装置 |
| WO2010041539A1 (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-15 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光学素子、レーザ光発振装置及びレーザ光増幅装置 |
| JP2010093078A (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Hamamatsu Photonics Kk | 光学素子、レーザ光発振装置及びレーザ光増幅装置 |
| JP2011247730A (ja) * | 2010-05-26 | 2011-12-08 | Japan Radio Co Ltd | 試験・測定用シールドボックス |
| JP2014503850A (ja) * | 2010-12-22 | 2014-02-13 | アンプリテュード テクノロジー | 安定化されたフェムト秒パルスレーザ及び安定化方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981203 |