[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JPH05110179A - 短波長短パルス光源 - Google Patents

短波長短パルス光源

Info

Publication number
JPH05110179A
JPH05110179A JP26474991A JP26474991A JPH05110179A JP H05110179 A JPH05110179 A JP H05110179A JP 26474991 A JP26474991 A JP 26474991A JP 26474991 A JP26474991 A JP 26474991A JP H05110179 A JPH05110179 A JP H05110179A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
short
light
light source
pulse light
wavelength
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP26474991A
Other languages
English (en)
Inventor
Yu Koishi
結 小石
Takuya Nakamura
卓也 中村
Shinichiro Aoshima
紳一郎 青島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hamamatsu Photonics KK filed Critical Hamamatsu Photonics KK
Priority to JP26474991A priority Critical patent/JPH05110179A/ja
Publication of JPH05110179A publication Critical patent/JPH05110179A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 短波長短パルス光を出力する短波長短パルス
光源を改良する。 【構成】 励起パルス光を発生させる第1の光源(エネ
ルギー注入光源)と、励起パルス光より短パルス幅の短
パルス光を発生させる第2の光源(短パルス光源)と、
第1および第2の光源の発光タイミングを同期させる同
期手段と、励起パルス光と前記短パルス光を入射するこ
とにより和周波光を発生させる和周波発生手段とを備
え、和周波光を短波長短パルス光として出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は短波長短パルス光源に関
し、特に詳細には、和周波光を利用するものに関する。
【0002】
【従来の技術】波長が500nm以下でピコ秒域の短波
長短パルス光の発生技術として、高調波を利用するもの
と和周波光を利用するものが知られている。高調波を発
生させるには、色素レーザなどの大型レーザ装置を使う
方法や、高出力レーザ共振器内で発生させる方法(AP
L.54(17)PP.1625〜1627)、あるい
は半導体レーザ(LD)光を非線形媒質からなる導波路
に導く方法が用いられる。また、和周波光を発生させる
には、高出力レーザ共振器内に非線形素子をセットし、
高速変調したLDの出力光をミキシングする方法(信学
技報、OQE90−37、APL.54(9)PP.7
89〜791など)が用いられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高調波
発生による技術では、出力を大きくするためには色素レ
ーザの如き大型の装置が必要になり、他方、導波路とL
Dを用いて小形化すると低出力になってしまう。また、
LD励起固体レーザの共振器内部に非線形素子をセット
し、励起用LDを変調する方法によると、レーザ媒質の
蛍光寿命により速いスイッチングができず、短パルス光
とならない。
【0004】これに対し、和周波光を利用するものとし
て、例えば特開平1−214082号のように、CW発
振のLD励起固体レーザの共振器内部に非線形素子をセ
ットし、高速変調したLDの出力光をミキシングする方
法がある。しかし、これによると、LD励起固体レーザ
がCW発振ゆえにパワー密度を高くできず、変換効率は
1%程度に止まる。また、パルス幅も5ns程度にしか
ならない。さらに、LD励起固体レーザの励起用LDに
変調をかけた場合には、LD出力があまり大きくないの
で、非線形効果が小さく、また、LDの出力光を非線形
媒質かレーザ媒質の一方にしか集光できないため両媒質
中でパワー密度が上がらず、高出力が得られない。 そ
こで本発明は、小型かつ大出力であって、短波長短パル
ス光を出力することが可能な短波長短パルス光源を提供
することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に関わる短波長短
パルス光源は、励起パルス光を発生させる第1の光源
と、この励起パルス光より短パルス幅の短パルス光を発
生させる第2の光源と、第1および第2の光源の発光タ
イミングを同期させる同期手段と、励起パルス光と短パ
ルス光を入射することにより和周波光を発生させる和周
波発生手段と、を備え、和周波光を短波長短パルス光と
して出力するようにしたことを特徴とする。
【0006】
【作用】本発明の構成によれば、励起パルス光と短パル
ス光が同期して和周波発生手段に入射され、これによっ
て和周波光が発生される。ここで、和周波光の波長は励
起パルス光と短パルス光の波長に対応して十分に短波長
となり、また、そのパルス幅は短パルス光のパルス幅に
応じて十分に短くなる。また、励起パルス光と短パルス
光のタイミングが一致すると和周波光の出力は最大とな
り、タイミングをずらすことで出力を可変にできる。
【0007】
【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明の実施例
を詳細に説明する。
【0008】図1は本発明に係わる短波長短パルス光源
の基本構成を示すブロック図である。この装置は、短パ
ルス光源1とエネルギー注入光源2との2個のパルス光
源を有し、その発光タイミングはタイミング同期手段3
によって同期するようコントロールされている。短パル
ス光源1からの短パルス光とエネルギー注入光源2から
の励起パルス光は光結合手段4によって結合され、和周
波発生手段5に入射される。
【0009】ここで短パルス光の波長をλS 、励起パル
ス光の波長をλP とすると、和周波発生手段5からの和
周波光の波長λO は、 1/λO =1/λS +1/λP となる。この波長λO の和周波光のみが光分岐手段6に
よって取り出され、出力パルスすなわち短波長短パルス
光として外部に出力される。なお、この短波長短パルス
光のパワーは、短パルス光のパワーPS および励起パル
ス光のパワーPP に比例している。
【0010】図2は上記構成の具体的実施例を示してい
る。図1と対比すれば明らかなように、短パルス光源1
は高出力短パルスLD光源10で構成され、エネルギー
注入光源2はLD励起QスイッチYLFレーザ光源20
で構成され、タイミング同期手段3はタイミング同期信
号発生回路30で構成されている。また、光結合手段4
は全反射ミラー41とダイクロイックミラー42で構成
され、和周波発生手段5はBBO(β−BaB2 4
やKTP(KTiOPO4 )などの非線形素子50で構
成され、光分岐手段6は分光器60で構成されている。
なお、L1 ,L2 は集光レンズである。
【0011】このような構成では、励起パルス光の波長
はλP =1047nmであり、例えば短パルス光の波長
をλS =900nmとすると、短波長短パルス光の波長
はλO =484nmとなる。そして例えばLD励起Qス
イッチYLFレーザ光源20の出力を10μJとし、高
出力短パルスLD光源10の出力ピークパワーを10
W、非線形素子50の変換効率を4〜5%とすると、短
波長短パルス光のピーク強度は400〜500mWとな
る。
【0012】このような最大出力の短波長短パルス光
は、図3のように励起パルス光と短パルス光のピークの
タイミングが一致するt0 のときに得られ、t1 ,t2
では出力が小さくなる。また、PO はPP とPS の積に
比例するので、短波長短パルス光の強度をLD励起Qス
イッチYLFレーザ光源20の出力でコントロールする
ことができる。ここで、LD励起QスイッチYLFレー
ザ光源20はパルス光源であり、したがってCW光源に
比べてパワー密度を大きくできるので、大出力の短波長
短パルス光が得られる。
【0013】なお、図4(a)のように、励起パルス光
ビームと短パルス光ビームを非線形素子50中でクロス
させるようにすれば、光結合手段4を設けることが不要
になる。このとき、短波長短パルス光はスリット61を
用いて取り出せばよい。なお、非線形素子50の出射端
面に多層膜などでダイクロイックミラーを形成してもよ
い。非線形素子50には、チェレンコフ放射型の素子を
用いてもよく、この場合には、図4(b)のように波長
によって出射角が異なるので、アパーチャやスリット6
1で分光できる。
【0014】次に、タイミング同期手段3の具体的な構
成をいくつかの例について説明する。図5では、タイミ
ング同期手段3はタイミング同期信号発生回路30と光
検出器31により構成される。ここでは、励起パルス光
と短パルス光が検出され、この検出出力にもとずき、タ
イミング同期信号発生回路30によるコントロールがさ
れる。図5(a)では、光結合手段であるダイクロイッ
クミラー42からの励起光と短パルス光のもれ光を利用
している。図5(b)では、非線形素子50から出射さ
れた光から、ダイクロイックミラー44によって取り出
された励起光と短パルス光を光検出器31に入射してい
る。
【0015】次に、上記の光検出器31と同期コントロ
ールの手法について説明する。図6では、高速光検出器
46で、励起パルス光と短パルス光のパワーの和のピー
クを検出し、このピーク値が最大となるよう、発光タイ
ミングをコントロールしている。なお、図5(b)の構
成では励起パルス光と短パルス光の他に和周波光も同時
に高速光検出器46で検出し、そのピークが最大となる
よう発光タイミングをコントロールしてもよい。
【0016】図7では、高速光検出器46P で励起パル
ス光を検出し、高速光検出器46S で短パルス光を検出
し、このピークの時間差△tがゼロになるようコントロ
ールしている。この場合には、ダイクロイックミラー4
4は波長λP を反射し、波長λS を透過する。なお、こ
の時間差△tの調整によって、短波長短パルス光のパワ
ーを任意に調整できることは言うまでもない。
【0017】図8は、非線形素子50からの光の一部
(数%)を分岐し、これから和周波光をフィルタ45で
抽出し、高速光検出器46に入射して検出し、タイミン
グコントロールを行なう場合を示している。このように
すると、高速光検出器46の検出出力は、短パルス光と
励起パルス光のピークの時間差△tに依存して変化する
ので、出力パワーのコントロールができる。この場合、
検出器には低速のものを用いてもよい。
【0018】上記のようなタイミングコントロールを行
なうことで、温度によって高出力短パルスLD光源10
やLD励起QスイッチYLFレーザ光源20の発光タイ
ミングがずれた場合でも、これを所望に補正でき、安定
な動作をさせることができる。また、任意強度の出力を
得ることもでき、例えば励起パルス光の出力が50%に
なるタイミングに短パルス光を合わせれば、短波長短パ
ルス光を50%の出力にできる。そして、最大パワーか
らゼロパワーまでの間で、連続的に出力を変更できる。
【0019】このとき、短パルス光のピークのタイミン
グを、励起パルス光のピークの前に合わせるか後に合わ
せるかによって励起パルス光のエンベロープにもとづ
き、短波長短パルス光の立上がりをシャープにしたり、
立ち下がりシャープにしたりすることが可能になる。励
起パルス光と短パルス光のタイミングをずらせることな
く、短波長短パルス光のパワーを可変とするためには、
2つの光の空間的な重なり具合を変化させればよく、こ
の場合には、立上がりと立ち下がりのシャープさは変化
しない。なお、これらを併用してもよく、このようにす
れば短波長短パルス光の強度可変時の強度比を大きくで
きる。
【0020】上記のような強度の調整は、NDフィルタ
などを用いる場合よりも有用である。なぜなら、NDフ
ィルタを用いると分散によってパルス幅が拡がってしま
うが、本発明によれば、このような不利益は生じないか
らである。
【0021】さらに、本発明によれば、SHG(高調
波)を用いる場合に比べて、多種の変換波長を得られ
る。すなわち、SHG法によれば、LD光が900nm
なら出力光は450nm、LD光が830nmなら出力
光は415nmにしかならないが、本発明によれば、L
Dはそのままでエネルギー注入光源2を別の波長のもの
に変えるか、またはその逆を行なうかして、光源の組み
合わせを変えることで多様な出力波長が得られる。これ
を、図9に示す。ただし、この場合非線形素子50や光
入射角度を適正にする必要がある。
【0022】
【発明の効果】以上の通り、本発明では、励起パルス光
と短パルス光が同期して和周波発生手段に入射され、こ
れによって和周波が発生される。ここで、励起パルス光
と短パルス光のタイミングが一致すると和周波光の出力
は最大となり、タイミングをずらすことで出力を可変に
できる。このため、高効率で強度可変の短波長短パルス
光を得ることのできる小型の短波長短パルス光源が提供
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本構成を示す図である。
【図2】実施例の基本構成を示す図である。
【図3】実施例の短波長短パルス光の生成原理を示す図
である。
【図4】非線形素子50への励起パルス光と短パルス光
の入射をしめす図である。
【図5】和周波発生手段5の構成を具体的に示した図で
ある。
【図6】和周波発生手段5の構成の一例と作用を示す図
である。
【図7】和周波発生手段5の構成の一例と作用を示す図
である。
【図8】和周波発生手段5の構成の一例と作用を示す図
である。
【図9】短パルス光源1とエネルギー注入光源2の組み
合わせを示す図表である。
【符号の説明】
1…短パルス光源、10…高出力短パルスLD光源、2
…エネルギー注入光源、20…LD励起QスイッチYL
Fレーザ光源、3…タイミング同期手段、30…タイミ
ング同期信号発生回路、31…高速光検出器、4…光結
合手段、42…ダイクロイックミラー、5…和周波発生
手段、50…非線形素子、6…光分岐手段、60…分光

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 励起パルス光を発生させる第1の光源
    と、 前記励起パルス光より短パルス幅の短パルス光を発生さ
    せる第2の光源と、 前記第1および第2の光源の発光タイミングを同期させ
    る同期手段と、 前記励起パルス光と前記短パルス光を入射することによ
    り和周波光を発生させる和周波発生手段と、 を備え、前記和周波光を短波長短パルス光として出力す
    るようにした短波長短パルス光源。
  2. 【請求項2】 前記同期手段が、前記第1もしくは第2
    の光源の少なくとも一方の発光タイミングを調整するこ
    とにより、前記和周波光の出力を最大とするよう構成さ
    れている請求項1記載の短波長短パルス光源。
  3. 【請求項3】 前記第1および第2の光源の出力光を結
    合させて前記和周波発生手段に入射する光結合手段を更
    に備える請求項1記載の短波長短パルス光源。
  4. 【請求項4】 前記和周波発生手段の出射光から和周波
    光のみを分離して出力する光分岐手段を更に備える請求
    項1記載の短波長短パルス光源。
  5. 【請求項5】 前記同期手段が、前記和周波発生手段に
    入射される前記励起パルス光および前記短パルス光の一
    部を受光する検出手段を含み、この検出手段の検出出力
    にもとづいて前記第1および第2の光源の少なくとも一
    方の発光タイミングを調整するよう構成されている請求
    項2記載の短波長短パルス光源。
  6. 【請求項6】 前記同期手段が、前記和周波発生手段の
    出力光の一部を受光する検出手段を含み、この検出手段
    の検出出力にもとづいて前記第1および第2の光源の少
    なくとも一方の発光タイミングを調整するよう構成され
    ている請求項2記載の短波長短パルス光源。
  7. 【請求項7】 前記同期手段が、前記第1もしくは第2
    の光源の少なくとも一方の発光タイミングを可変に設定
    する手段を含み、前記和周波光の出力を所望のレベルと
    するよう構成されている請求項1記載の短波長短パルス
    光源。
  8. 【請求項8】 前記光結合手段が、前記和周波発生手段
    における前記励起パルス光と前記短パルス光の空間的な
    重なりを可変とするよう構成されている請求項3記載の
    短波長短パルス光源。
  9. 【請求項9】 前記第1の光源が、半導体レーザ励起Q
    スイッチ固体レーザからなる請求項1記載の短波長短パ
    ルス光源。
  10. 【請求項10】 前記第2の光源が、ピコ秒域の短パル
    ス光を発生させる半導体レーザからなる請求項1記載の
    短波長短パルス光源。
  11. 【請求項11】 前記光結合手段がダイクロイックミラ
    ーである請求項3記載の短波長短パルス光源。
  12. 【請求項12】 前記光分岐手段がダイクロイックミラ
    ーである請求項4記載の短波長短パルス光源。
JP26474991A 1991-10-14 1991-10-14 短波長短パルス光源 Pending JPH05110179A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26474991A JPH05110179A (ja) 1991-10-14 1991-10-14 短波長短パルス光源

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26474991A JPH05110179A (ja) 1991-10-14 1991-10-14 短波長短パルス光源

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05110179A true JPH05110179A (ja) 1993-04-30

Family

ID=17407654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26474991A Pending JPH05110179A (ja) 1991-10-14 1991-10-14 短波長短パルス光源

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05110179A (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999014631A1 (fr) * 1997-09-17 1999-03-25 Kabushiki Kaisya Ushiosougougizyutsukenkyusyo Source de lumiere
JP2002099007A (ja) * 2000-09-21 2002-04-05 Sony Corp レーザ光発生装置およびそれを用いた光学装置
WO2005073795A1 (ja) 2004-01-29 2005-08-11 Zaidan Hojin Handotai Kenkyu Shinkokai 電磁波発生装置
US7580432B2 (en) 1994-04-01 2009-08-25 Imra America, Inc. Scanning temporal ultrafast delay methods and apparatuses therefor
JP2009543363A (ja) * 2006-07-12 2009-12-03 ダンマークス テクニスケ ウニヴァシティット ポンプ手段へのフィードバックを使用するポンピング型レーザーシステム
JP2012137799A (ja) * 2012-04-23 2012-07-19 Sony Corp レーザ光発生装置およびそれを用いた光学装置
JP2017520806A (ja) * 2014-07-03 2017-07-27 アンプリテュード システムAmplitude Systemes 極短高パワーおよび/または高エネルギーパルスを有するuv可視レーザシステム
EP3584632A1 (en) * 2018-06-18 2019-12-25 Advalight APS Medical laser system

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7580432B2 (en) 1994-04-01 2009-08-25 Imra America, Inc. Scanning temporal ultrafast delay methods and apparatuses therefor
US8630321B2 (en) 1994-04-01 2014-01-14 Imra America, Inc. Scanning temporal ultrafast delay and methods and apparatuses therefor
US8265105B2 (en) 1994-04-01 2012-09-11 Imra America, Inc. Scanning temporal ultrafast delay and methods and apparatuses therefor
WO1999014631A1 (fr) * 1997-09-17 1999-03-25 Kabushiki Kaisya Ushiosougougizyutsukenkyusyo Source de lumiere
JP2002099007A (ja) * 2000-09-21 2002-04-05 Sony Corp レーザ光発生装置およびそれを用いた光学装置
JPWO2005073795A1 (ja) * 2004-01-29 2008-01-10 財団法人半導体研究振興会 電磁波発生装置
US7599409B2 (en) 2004-01-29 2009-10-06 Jun-ichi Nishizawa Electromagnetic wave generating device
EP1715377A4 (en) * 2004-01-29 2011-04-27 Nishizawa Junichi ELECTROMAGNETIC WAVE GENERATING DEVICE
JP4749156B2 (ja) * 2004-01-29 2011-08-17 潤一 西澤 電磁波発生装置
EP1715377A1 (en) * 2004-01-29 2006-10-25 Zaidan Hojin Handotai Kenkyu Shinkokai Electromagnetic wave generating device
WO2005073795A1 (ja) 2004-01-29 2005-08-11 Zaidan Hojin Handotai Kenkyu Shinkokai 電磁波発生装置
JP2009543363A (ja) * 2006-07-12 2009-12-03 ダンマークス テクニスケ ウニヴァシティット ポンプ手段へのフィードバックを使用するポンピング型レーザーシステム
JP2012137799A (ja) * 2012-04-23 2012-07-19 Sony Corp レーザ光発生装置およびそれを用いた光学装置
JP2017520806A (ja) * 2014-07-03 2017-07-27 アンプリテュード システムAmplitude Systemes 極短高パワーおよび/または高エネルギーパルスを有するuv可視レーザシステム
EP3584632A1 (en) * 2018-06-18 2019-12-25 Advalight APS Medical laser system
WO2019242919A1 (en) * 2018-06-18 2019-12-26 Advalight Aps Medical laser system
CN112470069A (zh) * 2018-06-18 2021-03-09 艾德瓦莱特私人有限公司 医用激光系统
US12053640B2 (en) 2018-06-18 2024-08-06 Advalight Aps Medical laser system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7116688B2 (en) Laser system and method for generation of a pulse sequence with controllable parameters and computer program product
KR100989100B1 (ko) 모드 잠금 레이저용 오실레이터 기동 장치 및 방법
JP3987554B2 (ja) 高反復率のフェムト秒再生増幅装置
US8374206B2 (en) Combining multiple laser beams to form high repetition rate, high average power polarized laser beam
JPH10268369A (ja) 光パルス増幅装置、チャープパルス増幅装置およびパラメトリック・チャープパルス増幅装置
JP2007086108A (ja) 深紫外レーザー光の発生方法および深紫外レーザー装置
US9414498B2 (en) Via-hole drilling in a printed circuit board using a carbon monoxide laser
KR102235631B1 (ko) 다중 펄스폭을 출력하는 레이저 장치
JPH05110179A (ja) 短波長短パルス光源
US4425652A (en) Laser system using organic dye amplifier
JP6508058B2 (ja) 光源装置及び波長変換方法
US5271025A (en) Mode-locked upconversion laser source
JP5964779B2 (ja) テラヘルツ波発生装置及びテラヘルツ波発生方法
JP2002287190A (ja) 赤外光発生装置
JP2904189B2 (ja) 光パラメトリック発振器
JP3131079B2 (ja) Qスイッチco2レーザ装置
JP2541478B2 (ja) 露光装置
JP2001249367A (ja) 光発生方法及び光源
US3922618A (en) Multiple transition laser
KR100757101B1 (ko) 고반복률 펨토초 재생 증폭 장치
Alcock et al. Generation of 50 ps 308 nm pulses by means of truncated stimulated brillouin scattering
JP2696121B2 (ja) 赤外フェムト秒光パルス発生装置
Mani et al. High energy and short pulses generation by Nd: yttrium aluminum garnet laser mode-locked using frequency-doubling nonlinear mirror
Dong et al. Direct generation of orthogonally polarized dual-wavelength double pulse Pr: YLF visible laser
Mols et al. Performance of a MOPA laser system for photocathode research