JPH0624277B2 - Ｃｐｍリング色素レ−ザ装置 - Google Patents
Ｃｐｍリング色素レ−ザ装置Info
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- JPH0624277B2 JPH0624277B2 JP61016597A JP1659786A JPH0624277B2 JP H0624277 B2 JPH0624277 B2 JP H0624277B2 JP 61016597 A JP61016597 A JP 61016597A JP 1659786 A JP1659786 A JP 1659786A JP H0624277 B2 JPH0624277 B2 JP H0624277B2
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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
- H01S3/1106—Mode locking
- H01S3/1112—Passive mode locking
- H01S3/1115—Passive mode locking using intracavity saturable absorbers
-
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光フィードバック安定化装置を有するＣＰＭ
（Colliding pulse mode-locking）リング色素レーザに
関する。
（Colliding pulse mode-locking）リング色素レーザに
関する。
（従来技術） ３枚以上の反射鏡を用いて多角形状の光路を形成し、前
記光路（辺）中に増幅媒質を入れたＣＷリングレーザが
知られている。
記光路（辺）中に増幅媒質を入れたＣＷリングレーザが
知られている。
このＣＷリングレーザの光路（辺）に可飽和媒質を入れ
ることによりパルスレーザが形成されることも知られて
いる。
ることによりパルスレーザが形成されることも知られて
いる。
ＣＰＭリング色素レーザは、極めてパルス幅の狭いレー
ザを発生することができる。アプライドフィジックスレ
ター３８巻９号、６７１〜６７２頁に（Ａｐｐｌ．ｐｈ
ｙｓ．Ｌｅｔｔ，ｖｏｌ３８ ＮＯ９，ｐ６７１〜ｐ
６７２）にアール，エル，ホーク（Ｒ．Ｌ．Ｆｏｒｋ）
等により、ＣＰＭレーザ装置を用いることにより０．１
ピコ秒よりも短い光パルスの発生が行われたことが報告
されている。
ザを発生することができる。アプライドフィジックスレ
ター３８巻９号、６７１〜６７２頁に（Ａｐｐｌ．ｐｈ
ｙｓ．Ｌｅｔｔ，ｖｏｌ３８ ＮＯ９，ｐ６７１〜ｐ
６７２）にアール，エル，ホーク（Ｒ．Ｌ．Ｆｏｒｋ）
等により、ＣＰＭレーザ装置を用いることにより０．１
ピコ秒よりも短い光パルスの発生が行われたことが報告
されている。
（発明が解決しようとする問題点） 前述したように、ＣＰＭリング色素レーザは、極めてパ
ルス幅の狭い光パルスを発生することができるが、短パ
ルス化，高出力化のためには、可飽和吸収色素の濃度を
濃くし、かつ励起光（ポンプ光）強度を上げる等のレー
ザのパラメータ変化を行う必要がある。
ルス幅の狭い光パルスを発生することができるが、短パ
ルス化，高出力化のためには、可飽和吸収色素の濃度を
濃くし、かつ励起光（ポンプ光）強度を上げる等のレー
ザのパラメータ変化を行う必要がある。
この際、可飽和吸収色素の濃度調整は容易ではなく、特
に濃度を一旦濃くした後もとに戻すことは極めて困難で
ある。
に濃度を一旦濃くした後もとに戻すことは極めて困難で
ある。
本発明の目的は、極めて簡単な帰還系を導入することに
より、パルス幅を短くし、平均出力を増加させ、安定し
た動作をさせることができるＣＰＭリング色素レーザを
提供することにある。
より、パルス幅を短くし、平均出力を増加させ、安定し
た動作をさせることができるＣＰＭリング色素レーザを
提供することにある。
（問題点を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明によるＣＰＭリング
色素レーザは、ＣＰＭリング色素レーザ装置において、
循環光路から放出された一方回りを光パルスを他方回り
の光パルスに重なるように循環光路に戻す帰還系を設け
て構成されている。
色素レーザは、ＣＰＭリング色素レーザ装置において、
循環光路から放出された一方回りを光パルスを他方回り
の光パルスに重なるように循環光路に戻す帰還系を設け
て構成されている。
（実施例） 以下図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明する。
第１図は、本発明によるＣＰＭリング色素レーザの実施
例を示すブロック図である。
例を示すブロック図である。
ポンプ光Ｐは、ゲイン色素Ｄ１を励起するためのアルゴ
ンイオンレーザである。
ンイオンレーザである。
Ｍ２はポンプ光集光用反射鏡を兼ねたゲイン色素用共振
反射鏡である。
反射鏡である。
ポンプ光Ｐからの光は、ポンピング用反射鏡Ｍ０，前記
Ｍ２を介してゲイン色素Ｄ１に入射させられる。
Ｍ２を介してゲイン色素Ｄ１に入射させられる。
ゲイン色素Ｄ１は、ゲイン色素用共振反射鏡Ｍ２，Ｍ３
間に配置されている。
間に配置されている。
ゲイン色素Ｄ１として、Ｒｈ６Ｇ，ＲｈＢ等が用いられ
ている。
ている。
Ｒｈ６Ｇの正式名称は、Rhodamine 6G である。なお、
ＲｈＢの正式名称は、Rhodamine Bである。
ＲｈＢの正式名称は、Rhodamine Bである。
可飽和吸収色素Ｄ２は、可飽和吸収色素用共振反射鏡Ｍ
４，Ｍ５間に配置されている。
４，Ｍ５間に配置されている。
可飽和色素としてＤＯＤＣＩが使用されている。ＤＯＤ
ＣＩの正式名称は、3,3′-Diethyloxadicarbocyanine i
odideである。
ＣＩの正式名称は、3,3′-Diethyloxadicarbocyanine i
odideである。
第２図は可飽和吸収色素Ｄ２の吸収特性を示すグラフで
ある。
ある。
第２図に示されているように可飽和吸収色素Ｄ２は、光
量の弱い領域では吸収率が高く、光量の強い領域では吸
収率が低い。
量の弱い領域では吸収率が高く、光量の強い領域では吸
収率が低い。
この性質を有する色素をＣＷレーザ共振器内に挿入する
ことによりＣＷレーザは自動的にパルス発振動作とな
る。
ことによりＣＷレーザは自動的にパルス発振動作とな
る。
Ｍ１，Ｍ６，Ｍ７は共振反射鏡を兼ねた出力鏡，Ｍ10は
帰還系を形成するための反射鏡である。
帰還系を形成するための反射鏡である。
レーザ共振器内の光パルスは、可飽和吸収色素Ｄ２を出
発点して、左右両方向に伝搬する。
発点して、左右両方向に伝搬する。
光出力は各出力鏡Ｍ１，Ｍ６，Ｍ７から一枚につき２つ
ずつ得ている。
ずつ得ている。
本発明は、そのうちの１ビームを、共振器内逆回り伝搬
光パルスに重なるように戻すための光帰還系を形成して
ある。
光パルスに重なるように戻すための光帰還系を形成して
ある。
次に前記構成の実施例装置の動作を細部の構成とともに
説明する。
説明する。
出力鏡Ｍ６の出力の２ビームについて考える。
Ｄ２〜Ｄ５〜Ｄ６の光路長をｌ１とすると同一時間にＤ
２を出発した光パルスは右回り（時計回り）パルスはｌ
１／Ｃ（Ｃ：光速度）時間後に出力鏡Ｍ６に到達する。
２を出発した光パルスは右回り（時計回り）パルスはｌ
１／Ｃ（Ｃ：光速度）時間後に出力鏡Ｍ６に到達する。
左回りパルスは（Ｌ−ｌ１）／Ｃ時間後にＭ６に到達す
る。
る。
なおＬは全光路長（共振器長）である。
Ｄ１〜Ｄ３〜Ｍ４〜Ｄ２の距離はＬ／４としてある。
前記実施例装置のパルス繰り返し周波数はＣ／Ｌであ
る。
る。
ここで左回りパルスの出力ミラーＭ６からの出力を、前
記出力鏡Ｍ６からｌ１の距離にある帰還系を形成するた
めの反射鏡Ｍ１０で反射して２ｌ１の光学的遅延を与え
て元に戻す。
記出力鏡Ｍ６からｌ１の距離にある帰還系を形成するた
めの反射鏡Ｍ１０で反射して２ｌ１の光学的遅延を与え
て元に戻す。
この反射鏡Ｍ１０までの距離ｌ１はマイクロメータを用
いて微調整し、最適位置を決定する。戻された光パルス
は可飽和吸収色素Ｄ２を出発後（Ｌ＋ｌ１）／Ｃ後にＭ
６に到達し、右回りの１つあとの光パルスと重なって共
振器内を伝搬することになる。
いて微調整し、最適位置を決定する。戻された光パルス
は可飽和吸収色素Ｄ２を出発後（Ｌ＋ｌ１）／Ｃ後にＭ
６に到達し、右回りの１つあとの光パルスと重なって共
振器内を伝搬することになる。
このようにしてパルスを重ね合わせると、帰還系を持た
ない従来のＣＰＭリング色素レーザ装置に対して、平均
出力を（１．１〜２．５倍）に増加させることができ
た。
ない従来のＣＰＭリング色素レーザ装置に対して、平均
出力を（１．１〜２．５倍）に増加させることができ
た。
また光パルスの幅を従来のそれに比較して、（０．９９
〜０．９０倍）程度狭くすることができた。
〜０．９０倍）程度狭くすることができた。
さらに発振状態は極めて安定になり、いわゆるサテライ
トパルスの発生は見られなくなった。
トパルスの発生は見られなくなった。
サテライトパルスとは、必要とする繰り返し周波数Ｃ／
Ｌのパルスの裾の部分に現れる希望しないパルスを指
す。
Ｌのパルスの裾の部分に現れる希望しないパルスを指
す。
他の出力鏡（Ｍ７，Ｍ１）においても以下のようにし
て、同様の効果が得られる。
て、同様の効果が得られる。
左回りで、可飽和吸収色素Ｄ２から任意の出力鏡
（Ｍ７，Ｍ１）までの距離をｌ０とすると、 ２ｌ０＜Ｌの場合 その出力鏡から放出された左回りパルスに対して（２ｌ
０＋ｎＬ）の光学的遅延を与えて光路に戻すと、ｎ＋１
パルスあとの右回りパルスに重ねることができる。
（Ｍ７，Ｍ１）までの距離をｌ０とすると、 ２ｌ０＜Ｌの場合 その出力鏡から放出された左回りパルスに対して（２ｌ
０＋ｎＬ）の光学的遅延を与えて光路に戻すと、ｎ＋１
パルスあとの右回りパルスに重ねることができる。
その出力鏡から放出された右回りパルスに対して〔（ｎ
＋１）Ｌ−２ｌ０〕光学的遅延を与えて光路に戻すと、
ｎパルスあとの左回りパルスに重ねることができる。
＋１）Ｌ−２ｌ０〕光学的遅延を与えて光路に戻すと、
ｎパルスあとの左回りパルスに重ねることができる。
２ｌ０＞Ｌの場合 その出力鏡から放出された左回りパルスに対して〔２ｌ
０＋（ｎ＋１）Ｌ〕の光学的遅延を与えて光路に戻す
と、ｎパルスあと右回りパルスに重ねることができる。
０＋（ｎ＋１）Ｌ〕の光学的遅延を与えて光路に戻す
と、ｎパルスあと右回りパルスに重ねることができる。
その出力鏡から放出された右回りパルスに対して〔（ｎ
＋２）Ｌ−２ｌ０〕の光学的遅延を与えて光路に戻す
と、ｎ＋１パルスあとの左回りパルスに重ねることがで
きる。
＋２）Ｌ−２ｌ０〕の光学的遅延を与えて光路に戻す
と、ｎ＋１パルスあとの左回りパルスに重ねることがで
きる。
第３図は光フィードバック安定化装置を有するＣＰＭリ
ング色素レーザのさらに他の実施例を示す光路図であ
る。
ング色素レーザのさらに他の実施例を示す光路図であ
る。
この実施例は前記第１図に示した実施例の帰還系を形成
する全反射鏡Ｍ１０の変わりに非線形結晶を用いたもの
である。
する全反射鏡Ｍ１０の変わりに非線形結晶を用いたもの
である。
他の構成要素は先に示した実施例と同一であるから、同
一の符号を付して説明を省略する。
一の符号を付して説明を省略する。
非線形結晶（ＢａＴｉＯ３等）Ｘに光を入射した場合、
正確に逆方向に伝搬する光（位相共役波）が生じる。
正確に逆方向に伝搬する光（位相共役波）が生じる。
ここで前記非線形結晶（ＢａＴｉＯ３等）Ｘに入射した
光に対して位相共役波を発するまでの遅延時間をζとす
る。
光に対して位相共役波を発するまでの遅延時間をζとす
る。
そしてこの非線形結晶Ｘを左回りパルスの出力鏡Ｍ１か
らの出力を、前記出力鏡Ｍ６からｌｘの位置において、
以下の式の示す条件を充たす帰還系を形成すると、前述
した実施例と同様な効果が得られる。
らの出力を、前記出力鏡Ｍ６からｌｘの位置において、
以下の式の示す条件を充たす帰還系を形成すると、前述
した実施例と同様な効果が得られる。
ｌｘ＝Ｃ／２｛〔（２ｌ０＋ｎＬ）／Ｃ〕−ζ｝ （Ｃ：光速度） （発明の効果） 以上詳しく説明したように、本発明によるＣＰＭリング
色素レーザ装置は、循環光路から放出された一方回りの
光パルスを他方回りの光パルスに重なるように循環光路
に戻す帰還系を設けて構成されている。
色素レーザ装置は、循環光路から放出された一方回りの
光パルスを他方回りの光パルスに重なるように循環光路
に戻す帰還系を設けて構成されている。
これにより、帰還系のない従来のＣＰＭリング色素レー
ザ装置に比較して、平均出力の増加、光パルス幅の短パ
ルス化、発振状態の安定化（サテライトパルスの抑圧）
を図ることができる。
ザ装置に比較して、平均出力の増加、光パルス幅の短パ
ルス化、発振状態の安定化（サテライトパルスの抑圧）
を図ることができる。
第１図は光帰還安定化装置を有するＣＰＭリング色素レ
ーザの実施例を示す光路図である。 第２図は可飽和吸収色素の光吸収特性を示すグラフであ
る。 第３図は光帰還安定化装置を有するＣＰＭリング色素レ
ーザのさらに他の実施例を示す光路図である。 Ｐ……ポンプ光 Ｄ１……ゲイン色素 Ｄ２……可飽和吸収色素 Ｍ０……ポンプ光用反射鏡 Ｍ２……ポンプ光集光用反射鏡を兼ねたゲイン色素用共
振反射鏡 Ｍ３……ゲイン色素用共振反射鏡 Ｍ４，Ｍ５……可飽和吸収色素用共振反射鏡 Ｍ１，Ｍ６，Ｍ７……共振反射鏡を兼ねた出力鏡 Ｍ10……反射鏡 Ｘ……非線形結晶
ーザの実施例を示す光路図である。 第２図は可飽和吸収色素の光吸収特性を示すグラフであ
る。 第３図は光帰還安定化装置を有するＣＰＭリング色素レ
ーザのさらに他の実施例を示す光路図である。 Ｐ……ポンプ光 Ｄ１……ゲイン色素 Ｄ２……可飽和吸収色素 Ｍ０……ポンプ光用反射鏡 Ｍ２……ポンプ光集光用反射鏡を兼ねたゲイン色素用共
振反射鏡 Ｍ３……ゲイン色素用共振反射鏡 Ｍ４，Ｍ５……可飽和吸収色素用共振反射鏡 Ｍ１，Ｍ６，Ｍ７……共振反射鏡を兼ねた出力鏡 Ｍ10……反射鏡 Ｘ……非線形結晶
Claims (3)
- 【請求項１】ＣＰＭリング色素レーザ装置において、循
環光路から放出された一方回りを光パルスを他方回りの
光パルスに重なるように循環光路に戻す帰還系を設けて
構成したことを特徴とするＣＰＭリング色素レーザ装
置。 - 【請求項２】前記帰還系は任意の出力ミラーから放出さ
れた光を全反射鏡で戻すように構成されており、出力ミ
ラーと前記全反射鏡までの距離を調整することにより、
帰還光が他方向回りのパルスに重ねられる特許請求の範
囲第１項記載のＣＰＭリング色素レーザ装置。 - 【請求項３】前記帰還系は任意の出力ミラーから放出さ
れた光を非線形光学結晶により戻すように構成されてお
り、前記非線形光学結晶から、位相共役波を帰還光とし
て他方向回りのパルスに重ねられる特許請求の範囲第１
項記載のＣＰＭリング色素レーザ装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61016597A JPH0624277B2 (ja) | 1986-01-28 | 1986-01-28 | Ｃｐｍリング色素レ−ザ装置 |
| GB8701697A GB2187882B (en) | 1986-01-28 | 1987-01-27 | A colliding pulse mode-locked pulse laser |
| US07/007,645 US4760577A (en) | 1986-01-28 | 1987-01-28 | CPM pulse laser device having a feedback means |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61016597A JPH0624277B2 (ja) | 1986-01-28 | 1986-01-28 | Ｃｐｍリング色素レ−ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62174991A JPS62174991A (ja) | 1987-07-31 |
| JPH0624277B2 true JPH0624277B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=11920696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61016597A Expired - Lifetime JPH0624277B2 (ja) | 1986-01-28 | 1986-01-28 | Ｃｐｍリング色素レ−ザ装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4760577A (ja) |
| JP (1) | JPH0624277B2 (ja) |
| GB (1) | GB2187882B (ja) |
Families Citing this family (8)
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|---|---|---|---|---|
| JP2597845B2 (ja) * | 1987-06-09 | 1997-04-09 | 浜松ホトニクス株式会社 | 高繰り返しパルスレーザー装置 |
| JP2554893B2 (ja) * | 1987-09-21 | 1996-11-20 | 浜松ホトニクス株式会社 | 高繰り返しパルスレーザー安定化装置 |
| JP2704727B2 (ja) * | 1988-01-23 | 1998-01-26 | 日本電信電話株式会社 | 超短光パルス発生用色素レーザ装置 |
| US4902127A (en) * | 1988-03-22 | 1990-02-20 | Board Of Trustees Of Leland Stanford, Jr. University | Eye-safe coherent laser radar |
| US4971417A (en) * | 1989-08-23 | 1990-11-20 | The Boeing Company | Radiation-hardened optical repeater |
| US5017806A (en) * | 1990-04-11 | 1991-05-21 | Cornell Research Foundation, Inc. | Broadly tunable high repetition rate femtosecond optical parametric oscillator |
| US5341236A (en) * | 1992-12-03 | 1994-08-23 | Northrop Corporation | Nonlinear optical wavelength converters with feedback |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE214260C (ja) * | ||||
| FR2492176A1 (fr) * | 1980-10-09 | 1982-04-16 | Centre Nat Rech Scient | Dispositif selecteur optique utilisant un coin de fizeau en reflexion |
| US4617665A (en) * | 1984-06-08 | 1986-10-14 | University Of Rochester | Dye laser |
-
1986
- 1986-01-28 JP JP61016597A patent/JPH0624277B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-01-27 GB GB8701697A patent/GB2187882B/en not_active Expired
- 1987-01-28 US US07/007,645 patent/US4760577A/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．９，Ｐ．６７１−６７２ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2187882B (en) | 1989-11-01 |
| GB2187882A (en) | 1987-09-16 |
| JPS62174991A (ja) | 1987-07-31 |
| GB8701697D0 (en) | 1987-03-04 |
| US4760577A (en) | 1988-07-26 |
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