JP2805046B2 - Laser beam integrator - Google Patents
Laser beam integratorInfo
- Publication number
- JP2805046B2 JP2805046B2 JP8267198A JP26719896A JP2805046B2 JP 2805046 B2 JP2805046 B2 JP 2805046B2 JP 8267198 A JP8267198 A JP 8267198A JP 26719896 A JP26719896 A JP 26719896A JP 2805046 B2 JP2805046 B2 JP 2805046B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- stokes
- laser beam
- excitation
- light guide
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 105
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 61
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 claims description 25
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 claims description 19
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 6
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 6
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 6
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、誘導散乱増幅を用
いて多数本のレーザービームを高出力な一本のストーク
ス光に変換するレーザービーム統合器に関するものであ
る。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a laser beam integrator for converting a large number of laser beams into one high-power Stokes light using stimulated scattering amplification.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のレーザービーム統合器として、Th
e Journal of the Optical Society of America B, Vo
l.3 No.10/October p. 1383, 1986に掲載された図1に
示すものが知られている。このレーザービーム統合器で
は、多数本の励起光P1〜P4のビームをライトガイド
(ラマン媒質容器)1に入射し、そのエネルギーをライ
ドガイド1の軸方向に伝搬する1本のストークス光Sに
よって高効率に前方誘導ラマン変換し、ビーム統合を行
っていた。2. Description of the Related Art As a conventional laser beam integrator, Th
e Journal of the Optical Society of America B, Vo
The thing shown in FIG. 1 published in l.3 No.10 / October p. 1383, 1986 is known. In this laser beam integrator, a large number of excitation light beams P1 to P4 are incident on a light guide (Raman medium container) 1 and their energy is increased by one Stokes light S propagating in the axial direction of the light guide 1. Forward guided Raman conversion was performed for efficiency, and beam integration was performed.
【0003】また、図2に示す、IEEE Journal of the
Quantum Electronics Vol QE-18, No.3 March P.405 19
82に掲載されたレーザービーム統合器では、後方誘導ラ
マン増幅を用いているので、ストークス光Sはライトガ
イド1中を励起光P1、P2と逆方向に進み、2本の励
起光P1,P2を1本のストークス光Sに統合してい
た。FIG. 2 shows an IEEE Journal of the IEEE
Quantum Electronics Vol QE-18, No.3 March P.405 19
In the laser beam integrator described on page 82, since the backward guided Raman amplification is used, the Stokes light S travels in the light guide 1 in the direction opposite to the pumping light P1, P2, and the two pumping light P1, P2 The light was integrated into one Stokes light S.
【0004】これらのビーム統合器の励起光P1〜P4
は、ライトガイド1中を上下に反射しながら伝搬するの
で、統合後のストークス光Sのビーム断面内での強度分
布の均一化ができる特徴があった。[0004] Excitation lights P1 to P4 of these beam combiners
Since the light propagates while being reflected up and down in the light guide 1, the intensity distribution of the integrated Stokes light S in the beam section can be made uniform.
【0005】従来の図1に示したビーム統合器では、多
数本の励起光(P1〜P4)のライドガイド1への入射
角度が異なるため、各励起光P1〜P4のライトガイド
1の軸方向への各ビームの伝搬速度に差が生じ、励起光
のパルス幅が短くなると、ライトガイド1を伝搬するに
したがって各ビームが相互にずれていくという問題が生
じていた。さらに、ストークス光Sと励起光P1〜P4
のライトガイド1の軸方向の速度も異なるため、伝搬す
るにしたがって両者においてもずれるという問題があ
る。In the conventional beam integrator shown in FIG. 1, since the angles of incidence of many excitation lights (P1 to P4) on the ride guide 1 are different, the axial direction of the light guide 1 for each of the excitation lights P1 to P4 is different. When the pulse width of the excitation light is reduced due to the difference in the propagation speed of each beam to the light guide, the beams are shifted from each other as they propagate through the light guide 1. Further, the Stokes light S and the excitation lights P1 to P4
Since the light guides 1 have different speeds in the axial direction, there is a problem that the light guides 1 deviate as they propagate.
【0006】図2に示したビーム統合器は、後方誘導ラ
マン増幅器なので、媒質容器であるライトガイド1の長
さは励起光パルスとストークス光パルスがすれちがう距
離で決まり、短パルスの励起光の場合、容器の長さに比
例するラマン利得は小さくなり、励起光からストークス
光への充分な変換が得られないという問題がある。Since the beam integrator shown in FIG. 2 is a backward guided Raman amplifier, the length of the light guide 1, which is a medium container, is determined by the distance between the excitation light pulse and the Stokes light pulse. In addition, the Raman gain proportional to the length of the container becomes small, and there is a problem that a sufficient conversion from pump light to Stokes light cannot be obtained.
【0007】ところで、本発明者らの一人は、本願に先
立って、『ラマン媒質を励起する入力励起光を繰り返し
反射させるための対向する2枚の反射鏡を構成する第1
の反射手段と、ラマン媒質内を進行する入力ストークス
光を繰り返し反射させるための対向する2枚の反射鏡を
構成する第2の反射手段とがラマン媒質中に配置され、
前記第1の前記第1の反射手段と前記第2の反射手段と
を中空の4角柱をなすように組み合わせるとともに、前
記第1の反射手段を構成する2枚の反射鏡を、前記入力
励起光によって生じる自発1次ストークス光を反射しな
い構造とし、前記第2の反射手段を構成する2枚の反射
鏡を、前記入力ストークス光によって生じる自発2次ス
トークス光を反射しない構造とした誘導ラマンパルス増
幅器』を発明している(特許第1976374号(特公
平7−28075号))。このような励起光だけを反射
して自発ストークス光は減衰する波長選択鏡を用いる構
成を、前述の図1の複数本のビーム統合器のライトガイ
ド1として適用することは、図1の複数本のビーム統合
においては、ライトガイド1に異なった角度で励起光P
1〜P4を入射するので、難しい。そのため、図1のレ
ーザービーム統合器では、励起光自身による自発ストー
クス光を抑制することは困難であった。Prior to the present application, one of the inventors of the present invention stated, "First, two opposing reflecting mirrors for repeatedly reflecting input excitation light for exciting a Raman medium.
Reflection means, and second reflection means constituting two opposing reflection mirrors for repeatedly reflecting input Stokes light traveling in the Raman medium are arranged in the Raman medium,
The first reflection means and the second reflection means are combined so as to form a hollow quadrangular prism, and the two reflection mirrors constituting the first reflection means are coupled to the input excitation light. Stimulated Raman pulse amplifier having a structure that does not reflect the spontaneous primary Stokes light generated by the input light, and the two reflecting mirrors that constitute the second reflecting means have a structure that does not reflect the spontaneous secondary Stokes light generated by the input Stokes light. (Japanese Patent No. 1976374 (Japanese Patent Publication No. 7-28075)). Applying such a configuration using a wavelength selection mirror that reflects only the excitation light and attenuates the spontaneous Stokes light as the light guide 1 of the multiple beam combiner of FIG. In the beam integration, the excitation light P is applied to the light guide 1 at different angles.
1 to P4 are incident, so it is difficult. Therefore, it is difficult for the laser beam integrator of FIG. 1 to suppress the spontaneous Stokes light caused by the excitation light itself.
【0008】また、図1、2に示すストークス光Sは、
ライトガイド1で反射しないので、高次の自発ストーク
ス光は減衰しなかった。高次ストークス光を減衰させる
ために、波長選択鏡を光路中に配置する方法が考えられ
るが、励起光、ストークス光に損失が生じるという問題
があった。The Stokes light S shown in FIGS.
Since the light was not reflected by the light guide 1, the higher-order spontaneous Stokes light was not attenuated. In order to attenuate the higher-order Stokes light, a method of arranging a wavelength selective mirror in the optical path is conceivable, but there is a problem that the pump light and the Stokes light are lost.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、前記従来の問題点を解決したレーザービーム統
合器を提供することにある。すなわち、本発明の課題
は、ライトガイド内における励起光とストークス光とが
伝搬に伴ってずれることがなく、励起光が短パルスであ
る場合でも励起光からストークス光への変換が充分に行
われ、励起光自身による自発ストークス光の抑制が可能
であり、高次の自発ストークス光の減衰が可能なレーザ
ービーム統合器を提供することにある。Accordingly, it is an object of the present invention to provide a laser beam integrator which solves the above-mentioned conventional problems. That is, the problem of the present invention is that the excitation light and the Stokes light in the light guide do not shift with propagation, and even when the excitation light is a short pulse, the conversion from the excitation light to the Stokes light is sufficiently performed. Another object of the present invention is to provide a laser beam integrator capable of suppressing spontaneous Stokes light by the excitation light itself and attenuating higher-order spontaneous Stokes light.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の請求項1のレーザービーム統合器は、ライ
トガイドに複数本のレーザー励起光とストークス光とを
入射して、誘導散乱増幅により前記複数本のレーザー励
起光を一本のストークス出力光に統合するレーザービー
ム統合器において、前記多数本のレーザー励起光を前記
ライトガイドへ一定の入射角度で入射させる励起光入射
手段と、前記入射ストークス光を前記ライトガイドへ前
記励起光の一定な入射角度と等しい角度で入射させるス
トークス光入射手段と、前記ライトガイドから出力する
複数のストークス光を一つのビームに統合する出力スト
ークス光統合手段とを有することを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a laser beam integrator according to the present invention, wherein a plurality of laser excitation lights and Stokes lights are incident on a light guide and stimulated scattering is performed. In a laser beam integrator that integrates the plurality of laser excitation lights into one Stokes output light by amplification, excitation light incidence means for causing the multiple laser excitation lights to enter the light guide at a constant incident angle, Stokes light incidence means for causing the incident Stokes light to enter the light guide at an angle equal to a constant incident angle of the excitation light, and output Stokes light integration for integrating a plurality of Stokes lights output from the light guide into one beam. Means.
【0011】また、本発明の請求項2のレーザービーム
統合器は、前記請求項1のレーザービーム統合器におい
て、励起光入射手段が、励起光を2方向に分割する半透
鏡と、2方向に分割した励起光をライトガイドに向けて
一定の角度で反射する一組の反射鏡とを少なくとも有す
ることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided the laser beam integrator according to the first aspect, wherein the excitation light incident means includes a semi-transparent mirror that divides the excitation light in two directions, At least one set of reflecting mirrors for reflecting the divided excitation light toward the light guide at a certain angle is provided.
【0012】また、本発明の請求項3のレーザービーム
統合器は、前記請求項2のレーザービーム統合器におい
て、半透鏡の入射側前方に伝搬角度が互いに異なる複数
の励起光の伝搬角度を一定に調整するセグメントミラー
がさらに設けられていることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the laser beam integrator according to the second aspect, the propagation angles of a plurality of excitation lights having different propagation angles are fixed in front of the incident side of the semi-transparent mirror. And a segment mirror for adjusting the distance is further provided.
【0013】また、本発明の請求項4のレーザービーム
統合器は、前記請求項1のレーザービーム統合器におい
て、ストークス光入射手段が、励起光を2方向に分割す
る半透鏡と、2方向に分割した励起光をライトガイドに
向けて所定の角度で反射する一組の反射鏡とを少なくと
も有することを特徴とする。The laser beam integrator according to a fourth aspect of the present invention is the laser beam integrator according to the first aspect, wherein the Stokes light incidence means includes: a semi-transparent mirror that divides the excitation light in two directions; At least one set of reflecting mirrors for reflecting the divided excitation light toward the light guide at a predetermined angle is provided.
【0014】また、本発明の請求項5のレーザービーム
統合器は、前記請求項1のレーザービーム統合器におい
て、励起光入射手段には、さらに、前記ライトガイド1
内おける複数の励起光の各パルス波形端面のライトガイ
ドの軸方向の位置を揃えて各励起光間のずれを小さくす
る光路長調整手段が設けられていることを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the laser beam integrator according to the first aspect, wherein the excitation light incident means is further provided with the light guide.
An optical path length adjusting means is provided for aligning the positions of the end faces of the respective pulse waveforms of the plurality of excitation lights in the axial direction of the light guide to reduce the deviation between the respective excitation lights.
【0015】また、本発明の請求項6のレーザービーム
統合器は、前記請求項5のレーザービーム統合器におい
て、光路長調整手段が、複数の反射鏡を傾斜角度は同じ
にし、設置水平位置を異ならせて配列した光学系からな
ることを特徴とする。Further, in the laser beam integrator according to claim 6 of the present invention, in the laser beam integrator according to claim 5, the optical path length adjusting means makes the plurality of reflecting mirrors have the same inclination angle and sets the installation horizontal position. It is characterized by comprising optical systems arranged differently.
【0016】また、本発明の請求項7のレーザービーム
統合器は、前記請求項1のレーザービーム統合器におい
て、ストークス光入射手段には、さらに、前記ライトガ
イド1内おける複数のストークス光の各パルス波形端面
のライトガイドの軸方向の位置を揃えて各ストークス光
間のずれを小さくする光路長調整手段が設けられている
ことを特徴とする。According to a seventh aspect of the present invention, in the laser beam integrator according to the first aspect, the Stokes light incident means further includes a plurality of Stokes lights in the light guide 1. An optical path length adjusting means is provided for reducing the deviation between the Stokes lights by aligning the positions of the pulse waveform end faces in the axial direction of the light guide.
【0017】また、本発明の請求項8のレーザービーム
統合器は、前記請求項7のレーザービーム統合器におい
て、光路長調整手段が、二組の反射鏡を各組同士の傾斜
角度をずらして設置した光学系からなることを特徴とす
る。In the laser beam integrator according to an eighth aspect of the present invention, in the laser beam integrator according to the seventh aspect, the optical path length adjusting means shifts the inclination angle of each of the two sets of reflecting mirrors. It is characterized by comprising an installed optical system.
【0018】また、本発明の請求項9のレーザービーム
統合器は、前記請求項7のレーザービーム統合器におい
て、前記光路長調整手段が、高屈折率の物質からなる厚
みの異なる複数の高屈折率光透過層を組み合わせたもの
であることを特徴とする。According to a ninth aspect of the present invention, in the laser beam integrator according to the seventh aspect, the optical path length adjusting means includes a plurality of high refractive indexes made of a material having a high refractive index and having different thicknesses. It is characterized by being combined with a light transmitting layer.
【0019】また、本発明の請求項10のレーザービー
ム統合器は、前記請求項5のレーザービーム統合器にお
いて、前記請求項8または9に記載の光路長調整手段を
光路長微調整手段としてさらに有することを特徴とす
る。According to a tenth aspect of the present invention, in the laser beam integrator according to the fifth aspect, the optical path length adjusting means according to the eighth or ninth aspect is further provided as an optical path length fine adjusting means. It is characterized by having.
【0020】また、本発明の請求項11のレーザービー
ム統合器は、前記請求項1のレーザービーム統合器にお
いて、前記出力ストークス光統合手段が、複数の出力ス
トークス光を互いに交差させる反射鏡と、前記複数の出
力ストークス光の一つの偏光方向を90度回転させるλ
/2波長板と、前記複数の出力ストークス光の交差位置
に設けられた偏光板とから構成されていることを特徴と
する。The laser beam integrator according to claim 11 of the present invention is the laser beam integrator according to claim 1, wherein the output Stokes light integrating means includes a reflector for intersecting a plurality of output Stokes lights with each other; Λ which rotates one polarization direction of the plurality of output Stokes lights by 90 degrees
And a polarizing plate provided at a crossing position of the plurality of output Stokes lights.
【0021】また、本発明の請求項12のレーザービー
ム統合器は、前記請求項11のレーザービーム統合器に
おいて、前記出力ストークス光統合手段が、前記請求項
8または9に記載の光路長調整手段を入出力方向を逆に
して構成した光学系を前記複数の出力ストークス光の光
軸方向の位置調整手段として、さらに有することを特徴
とする。According to a twelfth aspect of the present invention, in the laser beam integrator according to the eleventh aspect, the output Stokes light integrating means is the optical path length adjusting means according to the eighth or ninth aspect. Is further provided as an optical axis direction position adjusting means for the plurality of output Stokes lights in which the input and output directions are reversed.
【0022】さらに、本発明の請求項13のレーザービ
ーム統合器は、前記請求項1のレーザービーム統合器に
おいて、ラマン媒質を励起する入力励起光を繰り返し反
射させるための対向する2枚の反射鏡を構成する第1の
反射手段と、ラマン媒質内を進行する入力ストークス光
を繰り返し反射させるための対向する2枚の反射鏡を構
成する第2の反射手段とがラマン媒質中に配置され、前
記第1の前記第1の反射手段と前記第2の反射手段とを
中空の4角柱をなすように組み合わせるとともに、前記
第1の反射手段を構成する2枚の反射鏡を、前記入力励
起光によって生じる自発1次ストークス光を反射しない
構造とし、前記第2の反射手段を構成する2枚の反射鏡
を、前記入力ストークス光によって生じる自発2次スト
ークス光を反射しない構造とした誘導ラマンパルス増幅
器を、前記ライトガイドとして用いることを特徴とす
る。The laser beam integrator according to a thirteenth aspect of the present invention is the laser beam integrator according to the first aspect, wherein two opposing reflecting mirrors for repeatedly reflecting input excitation light for exciting the Raman medium. A first reflecting means and a second reflecting means forming two opposing reflecting mirrors for repeatedly reflecting input Stokes light traveling in the Raman medium are arranged in the Raman medium; The first reflecting means and the second reflecting means are combined so as to form a hollow quadrangular prism, and two reflecting mirrors constituting the first reflecting means are moved by the input excitation light. The two reflecting mirrors constituting the second reflecting means are configured to reflect the spontaneous secondary Stokes light generated by the input Stokes light. It stimulated Raman pulse amplifier and have structures characterized by using as the light guide.
【0023】[0023]
【発明の実施の形態】本発明においては、第1に、励起
光およびストークス光のライトガイド内への入射角度に
おける特定の相互関係が提供される。第2に、励起光お
よびストークス光の前記ライトガイドへの特定の入射角
度を実現するためのライトガイドへの入射前の各ビーム
光の入射角度を調整する入射手段を提供する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In the present invention, first, a specific correlation is provided in the angle of incidence of the excitation light and the Stokes light into the light guide. Secondly, there is provided an incident means for adjusting an incident angle of each light beam before being incident on the light guide for realizing a specific incident angle of the excitation light and the Stokes light on the light guide.
【0024】かかる構成によって、本発明は、ライトガ
イド内における励起光とストークス光とが伝搬に伴って
ずれることがなく、励起光が短パルスである場合でも励
起光からストークス光への変換が充分に行われ、励起光
自身による自発ストークス光の抑制が可能であり、高次
の自発ストークス光の減衰が可能なレーザービーム統合
器を提供するものである。With this configuration, according to the present invention, the pump light and the Stokes light in the light guide do not shift with the propagation, and the conversion from the pump light to the Stokes light is sufficient even when the pump light is a short pulse. The present invention is to provide a laser beam integrator capable of suppressing spontaneous Stokes light by the excitation light itself and attenuating higher-order spontaneous Stokes light.
【0025】このような本発明の実施の形態を図を参照
して説明する。Such an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0026】図3に示すように、ライトガイド1の軸
は、Z軸で、励起光P1〜P6はXZ平面を伝搬し、ス
トークス光SはYZ平面を伝搬する。以下、X軸方向を
上下と呼び、Y軸方向を左右方向と呼ぶ。As shown in FIG. 3, the axis of the light guide 1 is the Z axis, and the excitation lights P1 to P6 propagate on the XZ plane, and the Stokes light S propagates on the YZ plane. Hereinafter, the X-axis direction is referred to as up and down, and the Y-axis direction is referred to as left and right direction.
【0027】ライトガイド1の軸方向における多数本の
励起光P1からP6の速度を同じにするため、励起光P
1〜P6は、ライトガイド1内の上下方向に対向配置さ
れた一組の反射鏡6a、6bに一定の角度で入射する。
この場合の励起光のXZ平面上での光軸を、図4に示
す。一方、ストークス光においては、前記励起光の軸方
向の速度と同じになるようにするために、励起光で用い
なかった左右一組の反射鏡7a、7bにストークス光S
を前記励起光の一定な入射角度と等しい角度で入射させ
る。したがって、この場合のストークス光の光学配置
は、励起光と同じで、2つの方向からの各ビーム数が1
本の場合に対応する。この場合のストークス光のYZ平
面上での光軸を、図5に示す。In order to make the velocities of the many excitation lights P1 to P6 in the axial direction of the light guide 1 the same, the excitation light P
1 to P6 are incident on a pair of reflecting mirrors 6a and 6b arranged in the light guide 1 so as to face each other in the vertical direction at a fixed angle.
FIG. 4 shows the optical axis of the excitation light on the XZ plane in this case. On the other hand, in the Stokes light, a set of left and right reflecting mirrors 7a and 7b, which are not used for the excitation light, are applied to the Stokes light S so as to have the same velocity as the excitation light in the axial direction.
At an angle equal to a constant incident angle of the excitation light. Therefore, the optical arrangement of the Stokes light in this case is the same as that of the excitation light, and the number of beams from two directions is one.
This corresponds to the case of a book. FIG. 5 shows the optical axis of the Stokes light on the YZ plane in this case.
【0028】また、本発明では、伝搬角度の異なる複数
のビーム光のライトガイド1への入射角度を一定にする
調整は、励起光において、図6および図7に示すような
入射手段を用いて行う。まず、図6に示すように、独立
的に傾斜角度を設定できる多数のミラーを集合させたセ
グメントミラー2を用いて伝搬角度が互いに異なる多数
本の励起光P1〜P3を同方向に伝搬させる。このよう
にして同方向に伝搬させた励起光は、次に、図7に示す
ように、半透鏡3で分割した後、上下方向の反射鏡4、
4を用いてライトガイド1に均等に入射させる。Further, in the present invention, the adjustment for making the incident angles of the plurality of light beams having different propagation angles to the light guide 1 constant is performed by using the incident means as shown in FIGS. Do. First, as shown in FIG. 6, a large number of pump lights P1 to P3 having different propagation angles are propagated in the same direction using a segment mirror 2 in which a large number of mirrors whose inclination angles can be independently set are assembled. The excitation light thus propagated in the same direction is then split by the semi-transparent mirror 3 as shown in FIG.
The light is uniformly incident on the light guide 1 by using the light guide 4.
【0029】また、本発明の他の構成では、ストークス
光Sを、図8に示すような入射手段を用いて入射させ
る。すなわち、半透鏡5で2本のビームとした後、左右
に配置した反射鏡8、8を用いて、左右方向から均等に
ライトガイド1に入射させる。Further, in another configuration of the present invention, the Stokes light S is made incident using an incidence means as shown in FIG. That is, after the two beams are formed by the semi-transparent mirror 5, the beams are uniformly incident on the light guide 1 from the left and right directions by using the reflecting mirrors 8 and 8 arranged on the left and right.
【0030】ライトガイド1内では、図9に示すよう
に、ライトガイド1の軸(Z軸)と励起光P1,P2,
P3の光軸との角度との関係により、各ビームのパルス
波形端面がZ軸方向における位置がずれる。そこで、各
ビームのパルス波形端面のZ軸方向の位置を図10に示
すように揃えることで、各ビームのずれを小さくするこ
とが必要となる。このようにライトガイド1内の各励起
光の端面をライトガイド1の軸方向に揃えるには、図1
1に示すような光路長調整手段を用いる。すなわち、ラ
イトガイド1の入射側において、複数の反射鏡M1,M
2,M3を傾斜角度は同じにし、設置水平位置を異なら
せて配置した光学系を構成し、これら反射鏡M1,M
2,M3に各励起光P1,P2,P3を反射させること
により実現する。各ビーム内で、つぎに説明するストー
クス光における光路長調整手段を光路長微調整手段とし
て併用すると、さらに細かい位置制御ができる。In the light guide 1, as shown in FIG. 9, the axis (Z axis) of the light guide 1 and the excitation lights P1, P2,
The position of the pulse waveform end face of each beam in the Z-axis direction is shifted due to the relationship between the angle of P3 and the optical axis. Therefore, it is necessary to reduce the deviation of each beam by aligning the positions of the pulse waveform end faces of the respective beams in the Z-axis direction as shown in FIG. In order to align the end faces of the respective excitation lights in the light guide 1 in the axial direction of the light guide 1 as shown in FIG.
An optical path length adjusting means as shown in FIG. That is, on the incident side of the light guide 1, the plurality of reflecting mirrors M1, M
2 and M3 have the same inclination angle, and constitute an optical system arranged at different installation horizontal positions.
2 and M3 by reflecting the respective excitation lights P1, P2 and P3. If the optical path length adjusting means for the Stokes light described below is used together as the optical path length fine adjusting means in each beam, more precise position control can be performed.
【0031】二つに分離したストークス光S11,S1
2のライトガイド1中での位置を調整する光路長調整手
段として、図12に示すように、二組の反射鏡M1,M
3とM2,M4とを各対同士の傾斜角度をずらして設置
した光学系を用いる。これら反射鏡M1,M3とM2,
M4にそれぞれ各ストークス光S11,S12を反射さ
せる。このように、ストークス光を空間的に分割し、反
射鏡M1〜4でそれぞれの部分の光路長を調整した後、
合成する。The two separated Stokes beams S11, S1
As shown in FIG. 12, two sets of reflecting mirrors M1 and M
An optical system is used in which 3 and M2 and M4 are installed with the inclination angle of each pair shifted. These reflecting mirrors M1, M3 and M2,
M4 reflects the Stokes lights S11 and S12, respectively. As described above, after the Stokes light is spatially divided and the optical path length of each portion is adjusted by the reflecting mirrors M1 to M4,
Combine.
【0032】また、このストークス光の位置調整を、前
述のように反射鏡M1〜M4を用いた光路長調整手段て
行う代わりに、図13に示すような光路長調整手段によ
り行ってもよい。すなわち、各ビームを高屈折率の物質
Vからなる厚みの異なる高屈折率光透過層V1 ,V2 を
組み合わせて光路長調整手段とし、これらの層V1 ,V
2 を透過させて、光路長を調整することにより、ライト
ガイド1内のストークス光の位置調整を実現することも
できる。The position adjustment of the Stokes light may be performed by the optical path length adjusting means as shown in FIG. 13 instead of the optical path length adjusting means using the reflecting mirrors M1 to M4 as described above. That is, each beam is used as an optical path length adjusting means by combining high refractive index light transmitting layers V1 and V2 of different thicknesses made of a material V with a high refractive index, and these layers V1 and V
2, the position of the Stokes light in the light guide 1 can be adjusted by adjusting the optical path length.
【0033】一方、出力ストークス光中の光軸方向の位
置を調整するために用いる光軸方向位置調整手段として
は、図12または13と同じ光学系を用いることができ
る。すなわち、前述のようにライトガイド1内において
Z軸方向に波長端を揃えたためにずれた出力ストークス
光のパルスの先頭を再び光軸方向に揃える。そのため
に、図12、13に示した光学配置において、S11,
S12の光路を逆転して入射させる。On the other hand, the same optical system as that shown in FIG. 12 or 13 can be used as the optical axis direction position adjusting means for adjusting the position in the optical axis direction in the output Stokes light. That is, as described above, the leading ends of the pulses of the output Stokes light that are shifted because the wavelength ends are aligned in the Z-axis direction in the light guide 1 are aligned again in the optical axis direction. Therefore, in the optical arrangement shown in FIGS.
The optical path of S12 is reversed and made incident.
【0034】前記ライトガイド1からの出力ストークス
光は2本のビームとなるので、図14に示すように、一
組の反射鏡9、9によって交差させて1本のビームに統
合するが、その時に、一方のビームの偏光方向をλ/2
波長板10で90度回転させ、偏光板11で1本のビー
ムに統合する。Since the Stokes light output from the light guide 1 is composed of two beams, as shown in FIG. 14, they are crossed by a pair of reflecting mirrors 9 and 9 to be integrated into one beam. And the polarization direction of one beam is λ / 2
The light is rotated 90 degrees by the wave plate 10 and integrated into one beam by the polarizing plate 11.
【0035】図3に示すように、励起光P1〜P6とス
トークス光S1、S2は、ライトガイド1のそれぞれの
上下および左右方向に対峙する一組の反射鏡6a,6b
および7a,7bを一定の入射角度で多重反射して伝搬
する。それぞれの対峙する反射鏡6a,6bおよび7
a,7bには、励起光およびストークス光のみを反射す
る誘電体多層膜鏡を用いる。As shown in FIG. 3, the excitation lights P1 to P6 and the Stokes lights S1 and S2 are formed by a pair of reflecting mirrors 6a and 6b facing the light guide 1 in the vertical and horizontal directions, respectively.
And 7a and 7b are propagated by multiple reflection at a fixed incident angle. Respective reflecting mirrors 6a, 6b and 7
For a and 7b, a dielectric multilayer mirror that reflects only the excitation light and the Stokes light is used.
【0036】(作用)ライトガイド1の軸方向への速度
Vzは、励起光、ストークス光の伝搬方向とライトガイ
ド1の軸方向のなす角をθ、速度をvとすると、Vz=
vcosθとなる。すなわち、励起光およびストークス
光のライトガイド1の軸方向への速度は、ライトガイド
1への入射角度で決まる。励起光の場合は、各ビームP
1〜P6の入射角度を同じにすることで、軸方向の速度
を等しくする。ストークス光の入射角度は、励起光の入
射角度と等しくすることで、ストークス光と励起光の軸
方向の速度は等しくなる。(Function) The speed Vz in the axial direction of the light guide 1 is given by Vz = θ, where θ is the angle between the propagation direction of the excitation light and Stokes light and the axial direction of the light guide 1 and v is the speed.
vcos θ. That is, the velocities of the excitation light and the Stokes light in the axial direction of the light guide 1 are determined by the angle of incidence on the light guide 1. In the case of excitation light, each beam P
By making the incident angles 1 to P6 the same, the speed in the axial direction is made equal. By setting the incident angle of the Stokes light equal to the incident angle of the excitation light, the axial velocities of the Stokes light and the excitation light become equal.
【0037】上下方向から入射する励起光に対して、左
右方向から入射するストークス光は、図3に示すように
半透鏡5で分割し、ライトガイド1の軸に対して均等に
入射する。ライトガイド1の入射口では各々の励起光お
よびストークス光の分割したビームは、上下および左右
方向を反転して重なるので、ライトガイド1の断面内で
の強度は対称となり均一化する。The Stokes light incident from the left-right direction with respect to the excitation light incident from the vertical direction is split by the semi-transparent mirror 5 as shown in FIG. At the entrance of the light guide 1, the split beams of the excitation light and the Stokes light are inverted and overlapped in the vertical and horizontal directions, so that the intensity within the cross section of the light guide 1 is symmetrical and uniform.
【0038】また、図14に示すように、2ビームの出
力ストークス光S1o ,S2o を一組の左右方向に対向
させた反射鏡9、9で偏光板11に入射する。一方のス
トークス光S1o は偏光板11で反射するが、他方のス
トークス光S2o はλ/2波長板10で偏光方向が90
°回転するので、偏光板11を透過し、1ビームに統合
する。この時、ストークス光S2o はライトガイド1の
出口での強度分布と左右が反転した後、他方のストーク
ス光S1o と重なるので、統合したストークス光So の
断面内での強度は対称となり均一化する。As shown in FIG. 14, two beams of output Stokes light S1 o and S2 o are incident on the polarizing plate 11 by a pair of reflecting mirrors 9 and 9 which are opposed to each other in the left-right direction. One Stokes light S1 o is reflected by the polarizing plate 11, while the other Stokes light S2 o is reflected by the λ / 2 wave plate 10 and has a polarization direction of 90 °.
Since the light rotates, the light passes through the polarizing plate 11 and is integrated into one beam. In this case, after the Stokes light S2 o is the left and right intensity distribution at the exit of the light guide 1 has been inverted, the overlap with the other of the Stokes light S1 o, the intensity in the cross section of the integrated Stokes light S o uniform becomes symmetrical Become
【0039】前述のように、本発明においては、励起光
P1〜P6およびストークス光S1,S2は、図3に示
すように、各々別の反射鏡6a,6bおよび7a,7b
に対して一定の入射角度を維持してライトガイド1中を
伝搬する。したがって、特許第1976374号に記載
のように、ライトガイド1の各反射鏡6a,6bおよび
7a,7bを特定波長の光だけを反射するように構成す
ることにより、励起光、ストークス光のそれぞれによる
自発ストークス光を抑制できる。As described above, in the present invention, as shown in FIG. 3, the excitation lights P1 to P6 and the Stokes lights S1 and S2 are separated from each other by different reflecting mirrors 6a and 6b and 7a and 7b.
The light propagates through the light guide 1 while maintaining a constant incident angle with respect to the light. Therefore, as described in Japanese Patent No. 1976374, by configuring each of the reflecting mirrors 6a, 6b and 7a, 7b of the light guide 1 so as to reflect only light of a specific wavelength, each of the reflecting mirrors 6a, 6b and 7a, 7b can be formed by excitation light and Stokes light. Spontaneous Stokes light can be suppressed.
【0040】また、励起光P1〜P6をライトガイド1
に一定の角度で入射させると、ライトガイド1内では、
図9に示すように、入射方向が同じ励起光P1、P2、
P3を例示して説明すると、これらの励起光P1,P
2,P3の光軸とライトガイド1の軸との交差する角度
に起因して、励起光パルスP1、P2、P3・・・の各
先頭はライトガイド1の光軸方向(Z軸方向)にずれ
る。このずれは、ライトガイド1内における励起光とス
トークス光との効果的な重ね合わせの損ねる原因となる
ので、このずれをライトガイド1への入射前において調
整することが大切となる。このような調整は、図11に
示す反射鏡M1,M2,M3からなる光路調整手段で各
ビームP1、P2、P3の光路長を調整することにより
実現する。その結果、図10に示すように、ライトガイ
ド1の軸方向の各励起光のパルスの先頭位置を一致させ
ることができる。ストークス光も同じ方法でライトガイ
ド1の軸方向の位置を調整することで、励起光とストー
クス光を効果的に重ね合わすことができる。Further, the excitation light P1 to P6 is
At a certain angle, the light guide 1
As shown in FIG. 9, the excitation lights P1, P2,
P3 will be described as an example.
Due to the angle at which the optical axis of P2 intersects with the axis of the light guide 1, the head of each of the excitation light pulses P1, P2, P3... Is in the optical axis direction of the light guide 1 (Z-axis direction). Shift. Since this shift causes a loss of the effective superposition of the excitation light and the Stokes light in the light guide 1, it is important to adjust the shift before entering the light guide 1. Such an adjustment is realized by adjusting the optical path length of each of the beams P1, P2, and P3 by an optical path adjusting means including the reflecting mirrors M1, M2, and M3 shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 10, the leading positions of the pulses of each excitation light in the axial direction of the light guide 1 can be matched. By adjusting the position of the Stokes light in the axial direction of the light guide 1 in the same manner, the excitation light and the Stokes light can be effectively overlapped.
【0041】[0041]
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。Embodiments of the present invention will be described below.
【0042】図3に示すように、ライトガイド1は、そ
のなかに誘導散乱媒質を充填する。ストークス光S(S
1,S2)はYZ平面を、励起光P1〜P6はXZ平面
をライトガイド1中を軸方向に対して一定の角度で多重
反射して伝搬する。ライトガイド1の上下一組の反射鏡
6a,6bは励起光P1〜P6のみを反射し、これら反
射鏡6a,6bには自発ストークス光の反射が生じない
ように誘電体多層膜鏡を用いる。一方、ライトガイド1
の左右の反射鏡7a,7bはストークス光S1,S2を
反射し、自発高次ストークス光を反射しないように構成
する。励起光P1〜P6は図7に図示の半透鏡3により
励起光P1,P2,P3を分割して構成したものであ
る。したがって、励起光ビームP1とP6、P2とP
5、P3とP4は互いに同じ強度である。同様に、スト
ークス光ビームS1,S2は、ストークス光Sを半透鏡
5で分割したものであるので、互いに同じ強度である。As shown in FIG. 3, the light guide 1 is filled with a stimulated scattering medium. Stokes light S (S
1, S2) propagate on the YZ plane, and the excitation lights P1 to P6 propagate on the XZ plane by multiple reflection in the light guide 1 at a certain angle with respect to the axial direction. A pair of upper and lower reflecting mirrors 6a and 6b of the light guide 1 reflect only the excitation lights P1 to P6, and a dielectric multilayer mirror is used as the reflecting mirrors 6a and 6b so that the reflection of spontaneous Stokes light does not occur. On the other hand, light guide 1
The left and right reflecting mirrors 7a and 7b reflect the Stokes lights S1 and S2 and do not reflect the spontaneous higher-order Stokes lights. The excitation lights P1 to P6 are obtained by dividing the excitation lights P1, P2 and P3 by the semi-transparent mirror 3 shown in FIG. Therefore, the excitation light beams P1 and P6, and P2 and P6
5, P3 and P4 have the same strength as each other. Similarly, the Stokes light beams S1 and S2 have the same intensity because they are obtained by dividing the Stokes light S by the semi-transparent mirror 5.
【0043】これらの励起光P1〜P6によりライトガ
イド1内で増幅され、出力した出力ストークス光S
1o ,S2o は一組の反射鏡9,9と偏光板11とによ
って一本のビームSo になる。この時、一方のストーク
ス光S2o はライトガイド1の出口での強度分布と左右
が反転された後、他方のストークス光S1o と重なるの
で、統合したストークス光So の断面内での強度は対称
となり均一化する。The output Stokes light S amplified and output in the light guide 1 by these pumping lights P1 to P6
1 o and S 2 o are turned into one beam S o by a set of reflecting mirrors 9 and 9 and a polarizing plate 11. In this case, after one of the Stokes light S2 o is the left and right intensity distribution at the exit of the light guide 1 is inverted, because the overlap with the other of the Stokes light S1 o, the intensity in the cross section of the integrated Stokes light S o is It becomes symmetrical and uniform.
【0044】以下に、本実施例における具体的な条件を
示す。Hereinafter, specific conditions in this embodiment will be described.
【0045】 励起光の波長 249nm 励起光の波長幅 0.5cm-1 励起光のパルス幅 100ps (対応するパルスの長さ 3cm) 入射励起光の強度 109 W/cm2 励起光のビーム数 6 励起光のビームサイズ 2×3cm ストークス光の波長 268nm ストークス光の波長幅 0.5cm-1 ストークス光のパルス幅 100ps 入射ストークスの光強度 106 W/cm2 ストークス光のビーム数 1 ストークス光のビームサイズ 6×6cm 誘導散乱媒質 メタン 2気圧 媒質の振動の波長幅 0.4cm-1 ライトガイドの長さ 150cm ライトガイドの口径寸法 上下方向 6cm 左右方向 6cm ライトガイドの励起光用反射鏡 入射角度 45度 ライトガイドのストークス光用反射鏡 入射角度 45度 上記条件におけるラマン利得は11.2であり、入射励
起光とストークス光の強度比は10-3であった。これに
より、多数本の励起光から一本のストークス光エネルギ
ーへの変換効率はライトガイド中の多重反射による損失
を含めても80%となる。Excitation light wavelength 249 nm Excitation light wavelength width 0.5 cm -1 Excitation light pulse width 100 ps (corresponding pulse length 3 cm) Incident excitation light intensity 10 9 W / cm 2 Number of excitation light beams 6 Pump light beam size 2 × 3 cm Stokes light wavelength 268 nm Stokes light wavelength width 0.5 cm −1 Stokes light pulse width 100 ps Incident Stokes light intensity 10 6 W / cm 2 Stokes light beam number 1 Stokes light beam Size 6 × 6cm Stimulated scattering medium Methane 2 atm Wavelength width of vibration of medium 0.4cm -1 Length of light guide 150cm Diameter of light guide Up / down 6cm Left / right 6cm Reflector for excitation light of light guide Incident angle 45 ° Light guide Stokes light reflector 45 ° The Raman gain under the above conditions was 11.2, and the intensity ratio between the incident pump light and the Stokes light was 10 -3 . As a result, the conversion efficiency from a large number of excitation lights to a single Stokes light energy is 80% even if a loss due to multiple reflections in the light guide is included.
【0046】自発ストークス光のラマン利得は、励起光
の波長幅による効果および励起光とストークス光の偏光
方向の違いによる効果で4.3倍高い48となる。しか
し、ライトガイドの反射鏡で反射するごとに自発ストー
クス光利得は3下がり、上記条件ではライトガイド反射
鏡で24回反射するので、十分に自発ストークス利得を
抑えることができる。The Raman gain of the spontaneous Stokes light is increased by 4.3 times to 48 due to the effect of the wavelength width of the pump light and the effect of the difference in the polarization direction between the pump light and the Stokes light. However, the spontaneous Stokes light gain is reduced by 3 each time the light is reflected by the light guide reflector, and the light is reflected 24 times by the light guide reflector under the above conditions, so that the spontaneous Stokes gain can be sufficiently suppressed.
【0047】これに対し、図1、2の従来のビーム統合
器でのように、励起光P1,P2が対峙するライトガイ
ド1のミラー間を入射角度45度で伝搬し、ストークス
光Sが軸方向に直進した場合、ストークス光Sがライト
ガイド1に入射し8.5cm進んだとき、励起光P1,
P2は軸方向に6cmしか進まない。両者のずれは2.
5cmとなる。励起光P1,P2とストークス光Sのパ
ルス幅は100psであり、これに対応する距離は3c
mであるので、ライトガイド1中では励起光P1,P2
とストークス光Sのパルスはほとんど重ならない。一
方、本願においては、励起光とストークス光の入射光で
は、ライトガイド軸方向のパルス位置の調整が行われて
いるので、ずれが無くされており、高効率なビーム統合
が可能となる。On the other hand, as in the conventional beam integrator shown in FIGS. 1 and 2, the excitation lights P1 and P2 propagate between the mirrors of the light guide 1 facing each other at an incident angle of 45 degrees, and the Stokes light S is transmitted along the axis. When the Stokes light S enters the light guide 1 and travels 8.5 cm, the excitation light P1,
P2 advances only 6 cm in the axial direction. The difference between the two is 2.
5 cm. The pulse width of the pump light P1, P2 and the Stokes light S is 100 ps, and the corresponding distance is 3c.
m, the excitation light P1, P2 in the light guide 1
And the pulses of the Stokes light S hardly overlap. On the other hand, in the present application, since the pulse position of the incident light of the excitation light and the Stokes light is adjusted in the direction of the light guide axis, the displacement is eliminated, and highly efficient beam integration can be performed.
【0048】また、図2の後方ラマン散乱増幅の場合、
ライトガイド1の長さは励起光P1,P2のパルス幅の
半分の距離1.5cmとなり、上記のような励起光強
度、ガス圧では、ラマン利得は100分の1になり、ほ
とんど励起光からストークス光エネルギーへ変換しな
い。励起光強度を10倍以上強くすると媒質中での絶縁
破壊が発生する可能性があり、またガス圧を10倍以上
高くするとラマン振動のバンド幅が広くなりラマン利得
は上がらないので、後方ラマン散乱増幅では短パルスレ
ーザー光の統合はできない。In the case of backward Raman scattering amplification of FIG.
The length of the light guide 1 is 1.5 cm, which is half the pulse width of the pumping light P1 and P2. At the pumping light intensity and gas pressure as described above, the Raman gain becomes 1/100 and almost from the pumping light. Does not convert to Stokes light energy. If the pumping light intensity is increased by 10 times or more, dielectric breakdown in the medium may occur. If the gas pressure is increased by 10 times or more, the Raman oscillation bandwidth becomes wide and the Raman gain does not increase, so that backward Raman scattering is performed. Amplification cannot integrate short pulse laser light.
【0049】[0049]
【発明の効果】以上説明したように、励起光とストーク
ス光を、それぞれの対向配置した一組ずつの反射鏡から
なるライトガイドに、ともに一定の決められた角度で入
射させることで、短パルス光でのレーザー光の多ビーム
の統合が可能となる。さらに、自発ストークス光の発生
も抑制でき、高効率に励起光からストークス光へ変換で
きるので、出力ストークス光の高出力化できるとともに
波形制御も可能となった。これらの利点によりビーム統
合器の短パルスレーザー光応用分野への適用が産業界で
急速に拡大することが期待できる。As described above, the excitation light and the Stokes light are made to be incident on the light guide composed of a pair of reflecting mirrors arranged opposite to each other at a fixed angle, whereby the short pulse is generated. It becomes possible to integrate multiple beams of laser light with light. Furthermore, since the generation of spontaneous Stokes light can be suppressed and the pump light can be converted into Stokes light with high efficiency, the output of the output Stokes light can be increased and the waveform can be controlled. Due to these advantages, the application of the beam integrator to the short pulse laser light application field can be expected to expand rapidly in the industry.
【図1】従来のレーザービーム統合器の一例を示す概略
構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional laser beam integrator.
【図2】従来のレーザービーム統合器の他の一例を示す
概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing another example of a conventional laser beam integrator.
【図3】本発明のレーザービーム統合器の概略構成を示
す光回路図である。FIG. 3 is an optical circuit diagram showing a schematic configuration of a laser beam integrator according to the present invention.
【図4】本発明における励起光ビームの光路を示す光回
路図である。FIG. 4 is an optical circuit diagram showing an optical path of an excitation light beam according to the present invention.
【図5】本発明におけるストークス光の光路を示す光回
路図である。FIG. 5 is an optical circuit diagram showing an optical path of Stokes light in the present invention.
【図6】本発明における励起光の入射手段の一部を示す
構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing a part of an excitation light incident means in the present invention.
【図7】本発明における励起光の入射手段の残りの部分
を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing a remaining portion of the excitation light incidence means in the present invention.
【図8】本発明におけるストークス光の入射手段の構成
図である。FIG. 8 is a configuration diagram of a Stokes light incidence unit in the present invention.
【図9】本発明における光路長調整手段を用いない場合
のライトガイド中の励起光パルスの先頭位置を示す説明
図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a leading position of an excitation light pulse in a light guide when an optical path length adjusting unit according to the present invention is not used.
【図10】本発明における光路長調整手段を用いた場合
のライトガイド中の励起光パルスの先頭位置を示す説明
図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a leading position of an excitation light pulse in a light guide when an optical path length adjusting unit according to the present invention is used.
【図11】本発明における励起光の光路長調整手段の概
略構成図である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram of an optical path length adjusting means of excitation light in the present invention.
【図12】本発明におけるストークス光の光路長調整手
段の一例の概略構成図である。FIG. 12 is a schematic configuration diagram of an example of an optical path length adjusting unit of Stokes light in the present invention.
【図13】本発明におけるストークス光の光路長調整手
段の他の例の概略構成図である。FIG. 13 is a schematic configuration diagram of another example of the optical path length adjusting means of the Stokes light in the present invention.
【図14】本発明における出力ストークス光統合手段の
概略構成図である。FIG. 14 is a schematic configuration diagram of an output Stokes light integrating means in the present invention.
【符号の説明】 1 ライトガイド(ラマン媒質容器) 2 励起光入射手段を構成するセグメントミラー 3 励起光入射手段を構成する半透鏡 4 励起光入射手段を構成する反射鏡 5 ストークス光入射手段を構成する半透鏡 6a,6b ライトガイドを構成する励起光用反射鏡 7a,7b ライトガイドを構成するストークス光用反
射鏡 8 入射ストークス光の入射手段を構成する反射鏡 9 出力ストークス光反射鏡 10 λ/2波長板 11 偏光板 P1〜P6 入射励起光 S1,2 入射ストークス光 So ,S1o ,S2o 出力ストークス光 M1〜4 光路長調整手段を構成する反射鏡 V1 ,V2 光路長調整手段を構成する光屈折率光透過
層[Description of Signs] 1 Light guide (Raman medium container) 2 Segment mirror constituting excitation light incidence means 3 Semi-transparent mirror constituting excitation light incidence means 4 Reflector mirror constituting excitation light incidence means 5 Configuring Stokes light incidence means 6a, 6b Reflecting mirror for excitation light constituting a light guide 7a, 7b Reflecting mirror for Stokes light constituting a light guide 8 Reflecting mirror constituting incident means of incident Stokes light 9 Output Stokes light reflecting mirror 10 λ / 2 wavelength plate 11 polarizer P1~P6 incident excitation light S1,2 incident Stokes beam S o, S1 o, S2 o constitutes the reflecting mirror V1, V2 optical path length adjusting means constituting the output Stokes beam M1~4 optical path length adjusting means Refractive index light transmitting layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大和田野 芳郎 茨城県つくば市梅園1丁目1番4 工業 技術院電子技術総合研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/35 502 G02F 1/35 501──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Yoshiro Owadano 1-1-4 Umezono, Tsukuba, Ibaraki Pref., National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G02F 1/35 502 G02F 1/35 501
Claims (13)
とストークス光とを入射して、誘導散乱増幅により前記
複数本のレーザー励起光を一本のストークス出力光に統
合するレーザービーム統合器において、 前記多数本のレーザー励起光を前記ライトガイドへ一定
の入射角度で入射させる励起光入射手段と、前記入射ス
トークス光を前記ライトガイドへ前記励起光の一定な入
射角度と等しい角度で入射させるストークス光入射手段
と、前記ライトガイドから出力する複数のストークス光
を一つのビームに統合する出力ストークス光統合手段と
を有することを特徴とするレーザービーム統合器。1. A laser beam integrator for injecting a plurality of laser excitation lights and Stokes light into a light guide and integrating the plurality of laser excitation lights into one Stokes output light by stimulated scattering amplification. Excitation light incidence means for causing the plurality of laser excitation lights to enter the light guide at a constant incident angle; and Stokes light for causing the incident Stokes light to enter the light guide at an angle equal to the constant incident angle of the excitation light. A laser beam integrator comprising: an incident means; and an output Stokes light integrating means for integrating a plurality of Stokes lights output from the light guide into one beam.
に分割する半透鏡と、2方向に分割した励起光をライト
ガイドに向けて一定の角度で反射する一組の反射鏡とを
少なくとも有することを特徴とする請求項1に記載のレ
ーザービーム統合器。2. The excitation light incident means includes a semi-transparent mirror that divides the excitation light in two directions, and a set of reflecting mirrors that reflects the excitation light divided in two directions toward a light guide at a fixed angle. 2. The laser beam integrator according to claim 1, wherein the laser beam integrator has at least.
いに異なる複数の励起光の伝搬角度を一定に調整するセ
グメントミラーがさらに設けられていることを特徴とす
る請求項2に記載のレーザービーム統合器。3. The laser according to claim 2, further comprising a segment mirror for adjusting the propagation angles of a plurality of excitation lights having different propagation angles to each other in front of the incident side of the semi-transparent mirror. Beam integrator.
2方向に分割する半透鏡と、2方向に分割した励起光を
ライトガイドに向けて所定の角度で反射する一組の反射
鏡とを少なくとも有することを特徴とする請求項1に記
載のレーザービーム統合器。4. The Stokes light incidence means includes a semi-transparent mirror that divides the excitation light in two directions, and a set of reflection mirrors that reflects the excitation light divided in two directions toward a light guide at a predetermined angle. 2. The laser beam integrator according to claim 1, wherein the laser beam integrator has at least.
ライトガイド1内おける複数の励起光の各パルス波形端
面のライトガイドの軸方向の位置を揃えて各励起光間の
ずれを小さくする光路長調整手段が設けられていること
を特徴とする請求項1に記載のレーザービーム統合器。5. The pump light incident means further aligns the end faces of the respective pulse waveforms of the plurality of pump lights in the light guide 1 in the axial direction of the light guide to reduce the deviation between the respective pump lights. The laser beam integrator according to claim 1, further comprising an optical path length adjusting means.
傾斜角度は同じにし、設置水平位置を異ならせて配列し
た光学系からなることを特徴とする請求項5に記載のレ
ーザービーム統合器。6. The laser beam integration according to claim 5, wherein said optical path length adjusting means comprises an optical system in which a plurality of reflecting mirrors are arranged at the same inclination angle and arranged at different installation horizontal positions. vessel.
に、前記ライトガイド1内おける複数のストークス光の
各パルス波形端面のライトガイドの軸方向の位置を揃え
て各ストークス光間のずれを小さくする光路長調整手段
が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のレ
ーザービーム統合器。7. The Stokes light incidence means further aligns the end faces of the pulse waveforms of the plurality of Stokes lights in the light guide 1 in the axial direction of the light guide to reduce the deviation between the Stokes lights. The laser beam integrator according to claim 1, further comprising an optical path length adjusting means.
各組同士の傾斜角度をずらして設置した光学系からなる
ことを特徴とする請求項7に記載のレーザービーム統合
器。8. The laser beam integrator according to claim 7, wherein said optical path length adjusting means comprises an optical system in which two sets of reflecting mirrors are installed at different inclination angles of each set.
からなる厚みの異なる複数の高屈折率光透過層を組み合
わせたものであることを特徴とする請求項7に記載のレ
ーザービーム統合器。9. The laser beam integration according to claim 7, wherein the optical path length adjusting means is a combination of a plurality of high-refractive-index light-transmitting layers having different thicknesses made of a high-refractive-index material. vessel.
調整手段を光路長微調整手段としてさらに有することを
特徴とする請求項5に記載のレーザービーム統合器。10. The laser beam integrator according to claim 5, further comprising the optical path length adjusting means according to claim 8 or 9 as an optical path length fine adjusting means.
数の出力ストークス光を互いに交差させる反射鏡と、前
記複数の出力ストークス光の一つの偏光方向を90度回
転させるλ/2波長板と、前記複数の出力ストークス光
の交差位置に設けられた偏光板とから構成されているこ
とを特徴とする請求項1に記載のレーザービーム統合
器。11. The output Stokes light integrating means includes: a reflector for intersecting a plurality of output Stokes lights with each other; a λ / 2 wavelength plate for rotating one polarization direction of the plurality of output Stokes lights by 90 degrees; The laser beam integrator according to claim 1, further comprising a polarizing plate provided at a crossing position of the plurality of output Stokes lights.
記請求項8または9に記載の光路長調整手段を入出力方
向を逆にして構成した光学系を前記複数の出力ストーク
ス光の光軸方向の位置調整手段として、さらに有するこ
とを特徴とする請求項11に記載のレーザービーム統合
器。12. An optical system in which the output Stokes light integrating means is configured by reversing the input / output direction of the optical path length adjusting means according to claim 8 or 9 in the optical axis direction of the plurality of output Stokes lights. The laser beam integrator according to claim 11, further comprising a position adjusting unit.
り返し反射させるための対向する2枚の反射鏡を構成す
る第1の反射手段と、ラマン媒質内を進行する入力スト
ークス光を繰り返し反射させるための対向する2枚の反
射鏡を構成する第2の反射手段とがラマン媒質中に配置
され、前記第1の前記第1の反射手段と前記第2の反射
手段とを中空の4角柱をなすように組み合わせるととも
に、前記第1の反射手段を構成する2枚の反射鏡を、前
記入力励起光によって生じる自発1次ストークス光を反
射しない構造とし、前記第2の反射手段を構成する2枚
の反射鏡を、前記入力ストークス光によって生じる自発
2次ストークス光を反射しない構造とした誘導ラマンパ
ルス増幅器を、前記ライトガイドとして用いることを特
徴とする請求項1に記載のレーザービーム統合器。13. A first reflecting means constituting two opposing reflecting mirrors for repeatedly reflecting input excitation light for exciting a Raman medium, and for repeatedly reflecting input Stokes light traveling in the Raman medium. Are disposed in a Raman medium, and the first and second reflecting means form a hollow quadrangular prism. And the two reflecting mirrors constituting the first reflecting means are structured so as not to reflect the spontaneous primary Stokes light generated by the input excitation light, and the two reflecting mirrors constituting the second reflecting means are formed. 2. The stimulated Raman pulse amplifier having a structure in which a reflecting mirror does not reflect spontaneous secondary Stokes light generated by the input Stokes light is used as the light guide. The described laser beam integrator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8267198A JP2805046B2 (en) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | Laser beam integrator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8267198A JP2805046B2 (en) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | Laser beam integrator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10111525A JPH10111525A (en) | 1998-04-28 |
| JP2805046B2 true JP2805046B2 (en) | 1998-09-30 |
Family
ID=17441492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8267198A Expired - Lifetime JP2805046B2 (en) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | Laser beam integrator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2805046B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5120953B2 (en) * | 2008-11-21 | 2013-01-16 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Four-wave mixing stimulated scattering system |
-
1996
- 1996-10-08 JP JP8267198A patent/JP2805046B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10111525A (en) | 1998-04-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2177733C (en) | Coupled multiple output fiber laser | |
| US5267256A (en) | Wavelength division multiplex type mode - lock laser device | |
| US4738503A (en) | In-line fiber optic memory | |
| US4815804A (en) | In-line fiber optic memory and method of using same | |
| JP2000147304A (en) | Multiplexer and demultiplexer for single mode optical fiber communication link | |
| JPH0727149B2 (en) | Optical coupler | |
| US4945539A (en) | Acousto-optic tunable filter | |
| CN100428586C (en) | Laser Amplifier and Laser Resonator with Multi-reflection Folding Optical Path Structure | |
| US4708421A (en) | In-line fiber optic memory | |
| JP2000036630A (en) | Optical signal surface | |
| US3980392A (en) | Mode transducer for optical wave guides | |
| US6546165B2 (en) | Optical multiplexing/demultiplexing module | |
| JP2805046B2 (en) | Laser beam integrator | |
| US20020150340A1 (en) | Variable optical filter unit and variable gain equalizing system | |
| US6859320B2 (en) | Dispersion compensation using resonant cavities | |
| JPH10232416A (en) | Compact phase conjugate reflector using four-wave mixing in loop form | |
| JP2554772B2 (en) | Laser pulse stretcher | |
| US20030161582A1 (en) | Grating device, light source unit, and optical system | |
| KR100281642B1 (en) | Inductive Brillouin Scattering and Erbium Multi Wavelength Generator | |
| JP3762654B2 (en) | Optical device | |
| JPS5958886A (en) | Single mode semiconductor laser diode | |
| JPH0749430A (en) | Optical circuit parts | |
| JPH03234073A (en) | Harmonic wave generating laser device | |
| JPH0230233A (en) | Method for compensating wavelength dispersion in optical transmission line | |
| JP3151785B2 (en) | Optical coupling branch circuit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |