JPH04103670U - Stabilized pulsed laser - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ２波長以上の発振器を組み、出力としたい光
以外の光を連続発振させ、その光をモニタして帰還をか
けることで、出力光を安定化できる安定化パルスレ−ザ
を実現する。
【構成】 Ｑスイッチによるパルスレ−ザと２つの波長
で発振できるレ−ザ媒質および共振器と２波長のレ−ザ
光を分離して共振器を構成する光分離器とパルスレ−ザ
光を安定化するためのモニタ光を検出する検出器および
その出力信号を用いてパルスレ−ザ光を安定化する帰還
回路とを具備した装置。
(57) [Summary] [Purpose] Create a stabilized pulse generator that can stabilize the output light by assembling an oscillator with two or more wavelengths, continuously oscillating light other than the light you want to output, monitoring that light, and applying feedback. - Realize the. [Structure] Q-switched pulsed laser, laser medium and resonator that can oscillate at two wavelengths, optical separator that separates the two wavelengths of laser light to form the resonator, and stabilizes the pulsed laser light. A device comprising a detector for detecting monitor light for optimizing pulsed laser light and a feedback circuit for stabilizing pulsed laser light using its output signal.
Description
【０００１】0001
本考案は、パルスレ−ザのパワ−および周波数などの安定化に関する。 The present invention relates to stabilizing the power, frequency, etc. of a pulsed laser.
【０００２】0002
図２および図３は安定化パルスレ−ザの従来例を示す構成図であり、図２はレ −ザ媒質の温度を一定にすることによりパルスレ−ザ出力の安定化を行う例、図 ３はパルスレ−ザ出力の一部を直接検出して帰還をかけることによりパルスレ− ザ出力の安定化を行う例をそれぞれ示している。図２および図３において、１は 励起レ−ザ、２は波長λのレ−ザ光Ｌを発振可能なレ−ザ媒質、３は波長λのレ −ザ光Ｌに対するＱスイッチ、４，５は共振ミラ−であり、５は出力側である。 ６，７はレ−ザ媒質２の温度を一定に制御するためのヒ−タおよび温度センサ、 ８は出力光（パルスレ−ザ）の一部を取り出すための光分岐部品、９は取り出し た出力光の一部を検出するフォトダイオ−ドである。図２，図３共に、共振ミラ −４〜レ−ザ媒質２〜Ｑスイッチ３〜共振ミラ−５でパルスレ−ザを構成してい る。 2 and 3 are configuration diagrams showing a conventional example of a stabilized pulse laser, and FIG. - Example of stabilizing pulsed laser output by keeping the temperature of the laser medium constant, diagram 3 generates a pulsed laser by directly detecting a part of the pulsed laser output and applying feedback. Examples of stabilizing the output are shown in each example. In Figures 2 and 3, 1 is An excitation laser, 2 a laser medium capable of emitting a laser beam L with a wavelength λ, and 3 a laser medium with a wavelength λ. - A Q switch for the light L, 4 and 5 are resonant mirrors, and 5 is the output side. 6 and 7 are heaters and temperature sensors for controlling the temperature of the laser medium 2 at a constant level; 8 is a light branching part for taking out a part of the output light (pulsed laser), 9 is an extraction part This is a photodiode that detects a portion of the output light. In both Figures 2 and 3, the resonant mirror -4 ~ Laser medium 2 ~ Q switch 3 ~ Resonant mirror 5 constitutes a pulse laser. Ru.
【０００３】 このような構成において、図２では、レ−ザ媒質２の温度をヒ−タ６と温度セ ンサ７により検出・調整して一定としている。即ち、パルスレ−ザの各構成要素 を独立に安定化することでパルスレ−ザ出力を安定化している。また、図３では 、パルスレ−ザ出力の一部を光分岐部品８で分岐させ、フォトダイオ−ド９で検 出し、その出力信号を用いて励起レ−ザ１の駆動部へ帰還をかけることによりパ ルスレ−ザ出力の安定化を行っている。0003 In such a configuration, in FIG. 2, the temperature of the laser medium 2 is controlled by the heater 6 and the temperature sensor. It is detected and adjusted by a sensor 7 and kept constant. That is, each component of the pulsed laser The pulsed laser output is stabilized by independently stabilizing the pulsed laser. Also, in Figure 3 , part of the pulsed laser output is branched by an optical branching component 8, and detected by a photodiode 9. The output signal is used to feed back to the drive section of the excitation laser 1. The laser output is stabilized.
【０００４】0004
しかしながら、上記従来技術に示すパルスレ−ザの安定化例において、図２で は、基本的にオ−プン制御であるため、安定度が低かった。また、図３では、ク ロ−ズド制御であるが、パルスレ−ザ出力を検波する時定数が余り短くできない ため、制御帯域が狭くなる。したがって、比較的ゆっくりした変動をキャンセル するには有効であるが、例えば１秒内の変動を少とするのには不向きであった。 However, in the stabilization example of the pulsed laser shown in the above-mentioned prior art, in FIG. Since it is basically open control, stability is low. Also, in Figure 3, Although it is a closed control, the time constant for detecting the pulsed laser output cannot be made too short. Therefore, the control band becomes narrower. Therefore, canceling relatively slow fluctuations However, it is not suitable for reducing fluctuations within one second, for example.
【０００５】 本考案は上記従来技術の課題を踏まえて成されたものであり、２波長以上の発 振器を組み、出力としたい光以外の光を連続発振させ、その光をモニタしてフィ −ドバックをかけることで、出力光を安定化できる安定化パルスレ−ザを提供す ることを目的としたものである。[0005] The present invention was developed based on the above-mentioned problems of the conventional technology, and it Assemble an oscillator, continuously oscillate light other than the light you want to output, and monitor that light to create a filter. - We provide a stabilized pulse laser that can stabilize the output light by applying back-back. The purpose is to
【０００６】[0006]
上記課題を解決するための本考案の構成は、２波長λ1 ，λ2 のレ−ザ光Ｌ1 ，Ｌ2 を発振可能なレ−ザ媒質と、このレ−ザ媒質で発振された波長λ1 のレ− ザ光Ｌ1 は反射し、波長λ2 のレ−ザ光Ｌ2 は透過するビ−ムサンプラと、前記 波長λ2 のレ−ザ光Ｌ2 に対するＱスイッチと、前記波長λ1 ，λ2 のレ−ザ光 Ｌ1 ，Ｌ2 に対する共振ミラ−と、前記波長λ1 のレ−ザ光Ｌ1 に対する出力側 の共振ミラ−と、前記波長λ2 のレ−ザ光Ｌ2 に対する出力側の共振ミラ−と、 前記波長λ2 のレ−ザ光Ｌ2 を安定化するために前記波長λ1 のレ−ザ光Ｌ1 を 検出する検出器と、この検出器の出力信号を用いて前記波長λ2 のレ−ザ光Ｌ2 を安定化する帰還回路とを備えた構成としたことを特徴とするものである。The configuration of the present invention for solving the above problems includes a laser medium capable of oscillating laser beams L 1 and L 2 of two wavelengths λ 1 and λ 2 and a wavelength oscillated by this laser medium. a beam sampler that reflects the laser beam L 1 of wavelength λ 1 and transmits the laser beam L 2 of wavelength λ 2 ; a Q switch for the laser beam L 2 of wavelength λ 2; and a Q switch for the laser beam L 2 of wavelength λ 2; a resonant mirror for the laser beams L 1 and L 2 of wavelengths λ 1 and λ 2 ; a resonant mirror on the output side for the laser beam L 1 of the wavelength λ 1 ; and a resonant mirror for the laser beams L 1 and L 2 of the wavelength λ 2; 2 , a detector for detecting the laser beam L 1 with the wavelength λ 1 in order to stabilize the laser beam L 2 with the wavelength λ 2 , and an output of this detector. The present invention is characterized in that it includes a feedback circuit that uses a signal to stabilize the laser beam L 2 having the wavelength λ 2 .
【０００７】[0007]
本考案によれば、波長λ1 ，λ2 の２つの発振には、レ−ザダイオ−ドの温度 やパワ−、共振器の長さ、レ−ザ媒質の温度などのパルスレ−ザ出力を変動させ る要因が同じように作用する。したがって、波長λ1 を閉ル−プで安定化するこ とは、波長λ2 を閉ル−プで安定化することと同じであり、各影響要素を独立に 安定化し、開ル−プでパルスレ−ザを安定化するよりは特性が良くなり、安定に することができる。According to the present invention, the two oscillations at wavelengths λ 1 and λ 2 require varying the pulse laser output by varying the temperature and power of the laser diode, the length of the resonator, the temperature of the laser medium, etc. The factors that cause this to happen act in the same way. Therefore, stabilizing the wavelength λ 1 in a closed loop is the same as stabilizing the wavelength λ 2 in a closed loop, stabilizing each influencing element independently and stabilizing the pulse rate in an open loop. -Characteristics are better and can be made more stable than by stabilizing the
【０００８】[0008]
以下、本考案を図面に基づいて説明する。 図１は本考案の安定化パルスレ−ザの一実施例を示す構成図である。図１にお いて、１１は光ポンプ用のレ−ザダイオ−ド、１２は２波長λ1 ，λ2 のレ−ザ 光Ｌ1 ，Ｌ2 を発振可能なレ−ザ媒質であり、例えば、Ｎｄ：ＹＬＦレ−ザ結晶 を用いれば、λ1 ＝１．０５μ，λ2 ＝１．０４５μの２つの発振波長が可能で ある。１３はレ−ザ媒質１２で発振された波長λ1 のレ−ザ光Ｌ1 はほぼ全反射 し、波長λ2 のレ−ザ光Ｌ2 はほぼ全部透過するビ−ムサンプラであり、例えば 、レ−ザ媒質１２にＮｄ：ＹＬＦレ−ザ結晶を用いた場合、２つの発振波長は近 接しているが、偏光状態が違うため、偏光ビ−ムスプリッタを用いることで分離 が可能である。１４は波長λ2 のレ−ザ光Ｌ2 に対するＱスイッチ、１５は波長 λ1 ，λ2 のレ−ザ光Ｌ1 ，Ｌ2 に対する共振ミラ−、１６は波長λ2 のレ−ザ 光Ｌ2 に対する出力側の共振ミラ−、１７は波長λ1 のレ−ザ光Ｌ1 に対する出 力側の共振ミラ−、１８は波長λ2 のレ−ザ光Ｌ2 を安定化するために波長λ1 のレ−ザ光Ｌ1 を検出するフォトダイオ−ド、１９はレ−ザダイオ−ド１１の駆 動部、２０はフォトダイオ−ド１９の出力信号を用いて波長λ2 のレ−ザ光Ｌ2 を安定化する帰還回路である。Hereinafter, the present invention will be explained based on the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the stabilized pulse laser of the present invention. In FIG. 1, 11 is a laser diode for optical pumping, and 12 is a laser medium capable of oscillating laser beams L 1 and L 2 of two wavelengths λ 1 and λ 2. For example, Nd: If a YLF laser crystal is used, two oscillation wavelengths, λ1 =1.05μ and λ2 =1.045μ, are possible. Reference numeral 13 denotes a beam sampler in which almost all of the laser beam L 1 of wavelength λ 1 oscillated by the laser medium 12 is reflected, and almost all of the laser beam L 2 of wavelength λ 2 is transmitted. When a Nd:YLF laser crystal is used as the laser medium 12, the two oscillation wavelengths are close to each other, but their polarization states are different, so they can be separated by using a polarizing beam splitter. 14 is a Q-switch for the laser beam L 2 of wavelength λ 2 ; 15 is a resonant mirror for the laser beams L 1 and L 2 of wavelength λ 1 and λ 2 ; and 16 is a laser beam L of wavelength λ 2 . 2 , 17 is a resonant mirror on the output side for laser light L 1 with wavelength λ 1 , and 18 is a resonance mirror with wavelength λ 1 to stabilize the laser light L 2 with wavelength λ 2. 19 is a drive unit for the laser diode 11 , and 20 is a photodiode for detecting the laser beam L 1 of wavelength λ 2 using the output signal of the photodiode 19. This is a feedback circuit that stabilizes the
【０００９】 このような構成において、共振ミラ−１５→レ−ザ媒質１２→ビ−ムサンプラ １３→共振ミラ−１７で波長λ1 のレ−ザ光Ｌ1 の連続レ−ザを、また、共振ミ ラ−１５→レ−ザ媒質１２→ビ−ムサンプラ１３→Ｑスイッチ１４→共振ミラ− １６で波長λ2 のレ−ザ光Ｌ2 のパルス（断続）レ−ザをそれぞれ構成している 。励起状態の変化による出力変動は波長λ1 ，λ2 共に同相に働くため、波長λ 1 のレ−ザ光Ｌ1 をフォトダイオ−ド１８で検出し、このフォトダイオ−ド１８ の出力信号を用いて帰還回路２０を介してポンプ光用のレ−ザダイオ−ド１１へ 帰還をかけることにより波長λ2 のパルスレ−ザの出力光Ｌ2 を安定化している 。[0009] In such a configuration, the resonant mirror 15→laser medium 12→beam sampler 13 → Wavelength λ at resonant mirror 171Laser light L1Continuous laser of laser 15 → laser medium 12 → beam sampler 13 → Q switch 14 → resonance mirror wavelength λ at 162Laser light L2Each consists of a pulsed (intermittent) laser. . The output fluctuation due to the change in excited state is the wavelength λ1,λ2Since both work in phase, the wavelength λ 1 Laser light L1is detected by the photodiode 18, and this photodiode 18 The output signal is sent to the pump light laser diode 11 via the feedback circuit 20. By applying feedback, the wavelength λ2The output light L of the pulsed laser2stabilizes the .
【００１０】 レ−ザ媒質１２の波長λ1 ，λ2 の２つの発振には、レ−ザダイオ−ド１１の 温度やパワ−、共振器（共振ミラ−間）の長さ、レ−ザ媒質１２の温度などのパ ルスレ−ザ出力を変動させる要因が同じように作用する。したがって、波長λ1 を閉ル−プで安定化することは、波長λ2 を閉ル−プで安定化することと同じで あり、各影響要素を独立に安定化し、開ル−プでパルスレ−ザを安定化するより は特性が良くなり、安定にすることができる。また、パルスレ−ザの安定化のた めに、連続レ−ザを用いており、制御帯域を広くとることができる。The two oscillations of the wavelengths λ 1 and λ 2 of the laser medium 12 depend on the temperature and power of the laser diode 11, the length of the resonator (between the resonant mirrors), and the laser medium. Factors that vary the pulsed laser output, such as temperature at 12, act in a similar manner. Therefore, stabilizing the wavelength λ 1 in a closed loop is the same as stabilizing the wavelength λ 2 in a closed loop, stabilizing each influencing element independently and stabilizing the pulse rate in an open loop. -Characteristics are better and can be made more stable than by stabilizing the Furthermore, in order to stabilize the pulsed laser, a continuous laser is used, and the control band can be widened.
【００１１】 なお、上記実施例では、連続レ−ザ出力のパワ−変化を検出して、光ポンプ用 のレ−ザダイオ−ド１１へ帰還をかけ、パルスレ−ザ出力の安定化を行ったが、 上記構成を用いて、λ1 の発振波長を検波し、共振器長へフィ−ドバックするこ とにより、λ2 の波長を安定化することもできる。また、波長λ1 のビ−ム形状 を測定し、レ−ザ媒質１２の温度コントロ−ルにフィ−ドバックし、波長λ2 の ビ−ムを安定化することもできる。In the above embodiment, the power change of the continuous laser output is detected and fed back to the laser diode 11 for optical pumping, thereby stabilizing the pulsed laser output. Using the above configuration, the wavelength of λ 2 can also be stabilized by detecting the oscillation wavelength of λ 1 and feeding it back to the resonator length. It is also possible to measure the beam shape of the wavelength λ 1 and feed it back to the temperature control of the laser medium 12 to stabilize the beam of the wavelength λ 2 .
【００１２】0012
以上、実施例と共に具体的に説明したように、本考案によれば、パワ−や周波 数などをより安定とできる安定化パルスレ−ザを実現できる。 As explained above in detail along with the embodiments, according to the present invention, power and frequency It is possible to realize a stabilized pulsed laser that can make the number of pulses more stable.
【図１】本考案の安定化パルスレ−ザの一実施例を示す
構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a stabilized pulse laser of the present invention.
【図２】レ−ザ媒質の温度を一定にすることによりパル
スレ−ザ出力の安定化を行う安定化パルスレ−ザの従来
例を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a conventional example of a stabilized pulse laser that stabilizes the pulse laser output by keeping the temperature of the laser medium constant.
【図３】パルスレ−ザ出力の一部を直接検出して帰還を
かけることによりパルスレ−ザ出力の安定化を行う安定
化パルスレ−ザの従来例を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing a conventional example of a stabilized pulse laser that stabilizes the pulse laser output by directly detecting a part of the pulse laser output and applying feedback.
１１ レ−ザダイオ−ド １２ レ−ザ媒質 １３ ビ−ムサンプラ １４ Ｑスイッチ １５〜１７ 共振ミラ− １８ フォトダイオ−ド １９ レ−ザダイオ−ド１１の駆動部 ２０ 帰還回路 11 Laser diode 12 Laser medium 13 Beam sampler 14 Q switch 15-17 Resonance mirror 18 Photodiode 19 Drive section of laser diode 11 20 Feedback circuit
Claims (1)
を発振可能なレ−ザ媒質と、このレ−ザ媒質で発振され
た波長λ1 のレ−ザ光Ｌ1 は反射し、波長λ2 のレ−ザ
光Ｌ2 は透過するビ−ムサンプラと、前記波長λ2 のレ
−ザ光Ｌ2 に対するＱスイッチと、前記波長λ1 ，λ2
のレ−ザ光Ｌ1 ，Ｌ2 に対する共振ミラ−と、前記波長
λ1 のレ−ザ光Ｌ1 に対する出力側の共振ミラ−と、前
記波長λ2 のレ−ザ光Ｌ2 に対する出力側の共振ミラ−
と、前記波長λ2 のレ−ザ光Ｌ2 を安定化するために前
記波長λ1 のレ−ザ光Ｌ1 を検出する検出器と、この検
出器の出力信号を用いて前記波長λ2 のレ−ザ光Ｌ2 を
安定化する帰還回路とを備えた構成としたことを特徴と
する安定化パルスレ−ザ。[Claim 1] Laser beams L 1 and L 2 with two wavelengths λ 1 and λ 2
A beam sampler that reflects the laser beam L 1 of wavelength λ 1 oscillated by this laser medium and transmits the laser beam L 2 of wavelength λ 2 oscillated by the laser medium. , a Q-switch for the laser beam L 2 of the wavelength λ 2 , and a Q switch for the laser beam L 2 of the wavelength λ 1 , λ 2
a resonant mirror for the laser beams L 1 and L 2 , a resonant mirror on the output side for the laser beam L 1 of the wavelength λ 1 , and an output side for the laser beam L 2 of the wavelength λ 2 resonant mirror
a detector for detecting the laser beam L 1 having the wavelength λ 1 in order to stabilize the laser beam L 2 having the wavelength λ 2 ; What is claimed is: 1. A stabilized pulse laser comprising a feedback circuit for stabilizing the laser beam L2 .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP220291U JPH04103670U (en) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | Stabilized pulsed laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP220291U JPH04103670U (en) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | Stabilized pulsed laser |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04103670U true JPH04103670U (en) | 1992-09-07 |
Family
ID=31730152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP220291U Withdrawn JPH04103670U (en) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | Stabilized pulsed laser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04103670U (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9441166B2 (en) | 2009-05-18 | 2016-09-13 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Pyrolysis reactor materials and methods |
-
1991
- 1991-01-28 JP JP220291U patent/JPH04103670U/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9441166B2 (en) | 2009-05-18 | 2016-09-13 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Pyrolysis reactor materials and methods |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19950518 |