JP3045827B2 - Optical short pulse generator and laser device using the same - Google Patents
Optical short pulse generator and laser device using the sameInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、サブナノ秒から数十ナ
ノ秒の短パルス光を必要とするX線リソグラフィー、X
線顕微鏡等に用いて好適な光短パルス発生器及びこれを
使用したレーザ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray lithography that requires a short pulse of
The present invention relates to an optical short pulse generator suitable for use in a line microscope and the like and a laser device using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】図2はポッケルスセルを使用した従来の
光短パルス発生器(パルススライサ、パルスセレクタ)
を示す概略構成図である。2. Description of the Related Art FIG. 2 shows a conventional short optical pulse generator (pulse slicer, pulse selector) using a Pockels cell.
FIG.
【0003】図中の符号301はレーザ発振器で、この
レーザ発振器301からレーザ光の出射方向に、ポーラ
ライザ302、ポッケルスセル303、1/2波長板3
04、ポーラライザ305が順次配設されている。符号
306はポッケルスセル303に高電圧を印加するため
の高圧パルス発生器である。[0003] Reference numeral 301 in the figure denotes a laser oscillator, and a polarizer 302, a Pockels cell 303, and a half-wave plate 3
04, a polarizer 305 is sequentially provided. Reference numeral 306 denotes a high-voltage pulse generator for applying a high voltage to the Pockels cell 303.
【0004】前記レーザ発振器301から出射されたレ
ーザ光(図3(A))は、ポーラライザ302によって
正確に偏光方向を制限され、ポッケルスセル303に入
射する。このポッケルスセル303では、まだ高圧パル
ス発生器306による電圧が印加されていないため、レ
ーザ光の偏光方向は変化せずそのまま通過する。次い
で、レーザ光は1/2波長板304を透過することで偏
光方向が90度回転し、ポーラライザ305によって図
中のB方向に蹴り出される。The laser beam (FIG. 3A) emitted from the laser oscillator 301 has its polarization direction accurately restricted by a polarizer 302 and enters a Pockels cell 303. In the Pockels cell 303, since the voltage from the high-voltage pulse generator 306 has not been applied yet, the polarization direction of the laser light passes through without change. Next, the laser light is transmitted through the half-wave plate 304 to rotate the polarization direction by 90 degrees, and is kicked out by the polarizer 305 in the B direction in the drawing.
【0005】パルスレーザ光がポッケルスセル303を
通過している間の任意の時間に、ポッケルスセル303
に高圧パルス発生器306から1/2波長電圧に相当す
るパルス電圧(約7kV)が印加されると、このポッケ
ルスセル303で偏光方向が90度回転され、さらに1
/2波長板304で偏光方向が90度回転されて、パル
ス電圧が印加される以前にはB方向に蹴り出されていた
レーザ光が、C方向に直進して出力される。このときの
光パルス波形は(図3(C))のようになる。これによ
り、光短パルス発生器から任意の時間幅(最初のレーザ
光よりも短い幅)をもった光パルスを発生させることが
できる。At any time during which the pulsed laser beam passes through the Pockels cell 303, the Pockels cell 303
When a pulse voltage (approximately 7 kV) corresponding to a 波長 wavelength voltage is applied from the high-voltage pulse generator 306 to the Pockels cell 303, the polarization direction is rotated by 90 degrees, and
The polarization direction is rotated by 90 degrees by the half-wave plate 304, and the laser light that has been kicked out in the B direction before the pulse voltage is applied travels straight in the C direction and is output. The optical pulse waveform at this time is as shown in FIG. Thus, an optical pulse having an arbitrary time width (width shorter than the first laser light) can be generated from the optical short pulse generator.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の光短パルス発生器では、ポッケルスセル303
を駆動させるために立ち上がり速度が数ナノ秒以下の高
電圧パルス(約7kV)を安定的に発生する高電圧パル
ス発生回路が必要であるが、こうした回路は非常に高価
で、コストアップになるという問題点がある。However, in the above-described conventional optical short pulse generator, the Pockels cell 303
Requires a high-voltage pulse generating circuit that stably generates a high-voltage pulse (approximately 7 kV) with a rising speed of several nanoseconds or less, but such a circuit is very expensive and increases the cost. There is a problem.
【0007】また、高電圧パルス発生回路に使用される
スイッチ用高速素子の寿命が問題となることが多く、さ
らにパルスレーザ光とポッケルスセル303の駆動用高
圧パルス発生器との正確な同期操作も要求され、装置が
複雑になり信頼性に欠けるという問題点がある。In addition, the life of the high-speed switching element used in the high-voltage pulse generation circuit often becomes a problem, and the pulse laser light and the high-voltage pulse generator for driving the Pockels cell 303 are also accurately synchronized. There is a problem that the apparatus is complicated and lacks reliability.
【0008】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
で、高圧パルス発生回路の設置や同期操作の必要のない
非常に簡単かつ安価な構成で、これまでと同等の機能を
有する光短パルス発生器及びこれを使用したレーザ装置
を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and has a very simple and inexpensive configuration that does not require installation of a high-voltage pulse generating circuit or a synchronous operation, and has an optical short pulse having the same function as before. An object of the present invention is to provide a generator and a laser device using the same.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明に係る光パルス発
生器は、レーザ発振器と、このレーザ発振器からのレー
ザ光を通常は透過し、レーザ光によるエネルギーがしき
い値に達した瞬間に反射して急峻な立上がり波形を有す
る反射レーザ光を形成する第1反射手段と、通常はレー
ザ光を透過し、しきい値に達した瞬間に遮断して反射さ
せ、透過したレーザ光から急峻な立下がり波形を有する
レーザ光を形成する第2反射手段とから構成されたこと
を特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION An optical pulse generator according to the present invention comprises a laser oscillator and a laser which normally transmits laser light from the laser oscillator and reflects the laser light when the energy of the laser light reaches a threshold value. First reflecting means for forming a reflected laser beam having a steep rising waveform, and usually transmitting the laser beam, blocking and reflecting the laser beam at the moment when the threshold value is reached, and steeply rising from the transmitted laser beam. And a second reflecting means for forming a laser beam having a falling waveform.
【0010】また、前記第1,第2反射手段としては、
誘導ブリリュアン散乱を起こす物質を用いることが望ま
しい。Further, the first and second reflecting means include:
It is desirable to use a substance that causes stimulated Brillouin scattering.
【0011】さらに、レーザ装置は、前記光短パルス発
生器に、この光短パルス発生器で発生させた光短パルス
を増幅する光増幅器を設けたことを特徴とする。Further, in the laser device, the optical short pulse generator is provided with an optical amplifier for amplifying the optical short pulse generated by the optical short pulse generator.
【0012】また、前記レーザ装置に、さらに前記第
1,第2反射手段を備え、前記レーザ装置によって得ら
れた光短パルスを、さらに短パルス化するようにしても
よい。Further, the laser device may further include the first and second reflecting means, and the optical short pulse obtained by the laser device may be further shortened.
【0013】[0013]
【作用】前記構成の光短パルス発生器において、レーザ
発振器からのレーザ光が第1反射手段に入射すると、通
常は透過し、このレーザ光によるエネルギーがしきい値
に達した瞬間に第1反射手段が反射作用を起こしてレー
ザ光を反射する。これにより、急峻な立上がり波形を有
する反射レーザ光を形成する。In the optical short pulse generator having the above construction, when the laser light from the laser oscillator enters the first reflection means, it is normally transmitted, and the first reflection occurs when the energy of the laser light reaches the threshold. The means causes a reflection action to reflect the laser light. Thereby, reflected laser light having a steep rising waveform is formed.
【0014】この第1反射手段で反射した急峻な立上が
り波形を有する反射レーザ光は第2反射手段に入射して
透過し、このレーザ光によるエネルギーがしきい値に達
すると、その瞬間に第2反射手段が反射作用を起こして
レーザ光を遮断し反射させる。これにより、透過した急
峻な立上がり波形を有するレーザ光は、さらに急峻な立
下がり波形を有するレーザ光になり、急峻な立上がり及
び立下がり波形を持った光パルスを形成することができ
る。The reflected laser light having a steep rising waveform reflected by the first reflecting means enters the second reflecting means and passes therethrough. When the energy of the laser light reaches a threshold, the second reflected light is instantaneously obtained. The reflecting means causes a reflecting action to block and reflect the laser light. Thereby, the transmitted laser light having a steep rising waveform becomes a laser light having a steep falling waveform, and an optical pulse having a steep rising and falling waveform can be formed.
【0015】また、第1,第2反射手段として誘導ブリ
リュアン散乱を起こす物質を用いることで、前記急峻な
立上がり及び立下がり波形を持った光パルスを効率的に
形成することができる。By using a substance causing stimulated Brillouin scattering as the first and second reflecting means, it is possible to efficiently form the light pulse having the steep rising and falling waveforms.
【0016】前記構成のレーザ装置においては、前記光
短パルス発生器によって得られた急峻な立上がり及び立
下がり波形を持った光パルスを光増幅器によって増幅す
ることで、より大きなエネルギーの光短パルスを得るこ
とができる。In the laser device having the above-described configuration, the optical pulse having sharp rising and falling waveforms obtained by the optical short pulse generator is amplified by the optical amplifier, so that the optical short pulse having higher energy can be obtained. Obtainable.
【0017】さらに前記第1,第2反射手段を備えるこ
とで、このレーザ装置から得られた大きなエネルギーの
光短パルスを、さらに短パルス化することができる。Further, by providing the first and second reflecting means, a short pulse of light having a large energy obtained from this laser device can be further shortened.
【0018】[0018]
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0019】図1は第1の実施例に係る光短パルス発生
器の主要部を示す概略構成図、図2は図1のA地点、B
地点及びC地点におけるレーザ光の波形を示す説明図で
ある。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a main part of an optical short pulse generator according to a first embodiment. FIG. 2 is a point A in FIG.
It is explanatory drawing which shows the waveform of a laser beam in a point and a C point.
【0020】ここで、誘導ブリリュアン散乱(以下、
「SBS」という)とは、一定のしきい値に達した瞬間
に、急激にレーザ光を内部でほとんど完全に反射させ、
しかも入射したレーザ光を同一偏波面をもって反射させ
る現象で、この現象自体はすでによく知られている。以
下、この現象を起こす物質(SBS媒体)を納めた容器
をSBSセルという。Here, stimulated Brillouin scattering (hereinafter, referred to as
"SBS") means that when a certain threshold is reached, the laser light is suddenly almost completely reflected inside,
Moreover, it is a phenomenon in which incident laser light is reflected with the same plane of polarization, and this phenomenon itself is already well known. Hereinafter, a container containing a substance (SBS medium) that causes this phenomenon is referred to as an SBS cell.
【0021】図1において符号1はレーザ発振器、符号
2は第1反射手段としての反射用SBSセル、符号3は
第2反射手段としての透過用SBSセルである。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a laser oscillator, reference numeral 2 denotes a reflection SBS cell as first reflection means, and reference numeral 3 denotes a transmission SBS cell as second reflection means.
【0022】前記レーザ発振器1は、Nd:YAG結晶
をレーザ媒体としたQスイッチパルスレーザであり、パ
ルス幅約50ナノ秒、エネルギー5mJのレーザ光を毎
秒10回の繰り返し速度で発生する。The laser oscillator 1 is a Q-switched pulse laser using a Nd: YAG crystal as a laser medium, and generates a laser beam having a pulse width of about 50 nanoseconds and an energy of 5 mJ at a repetition rate of 10 times per second.
【0023】反射用SBSセル2は、レーザ発振器1か
らのパルスレーザ光を通常は透過し、パルスレーザ光に
よるエネルギーがしきい値に達した瞬間に反射して急峻
な立上がり波形を有する反射レーザ光を形成する。The reflection SBS cell 2 normally transmits the pulsed laser beam from the laser oscillator 1 and reflects the pulsed laser beam at the moment when the energy of the pulsed laser beam reaches a threshold value, and has a sharp rising waveform. To form
【0024】透過用SBSセル3は、反射用SBSセル
2で反射したレーザ光を透過し、しきい値に達した瞬間
に遮断して反射させ、透過した急峻な立上がり波形を有
するレーザ光から急峻な立下がり波形を有するレーザ光
を形成する。なお、SBSセル2、3はレーザ光が入出
射できるようにガラス製である。その中部にはSBS媒
体としてよく知られた二硫化炭素(CS2)が封入され
ている。The transmission SBS cell 3 transmits the laser light reflected by the reflection SBS cell 2 and cuts off and reflects the laser light when the threshold value is reached. The transmitted SBS cell 3 changes sharply from the transmitted laser light having a steep rising waveform. A laser beam having a gentle falling waveform is formed. The SBS cells 2 and 3 are made of glass so that a laser beam can enter and exit. In the center, carbon disulfide (CS 2 ) well known as an SBS medium is sealed.
【0025】前記レーザ発振器1、反射用SBSセル2
及び透過用SBSセル3の間には、これらレーザ発振器
1、第1及び第2SBSセル2,3間でレーザ光を導光
するための導光装置11が設けられている。この導光装
置11は、レーザ発振器1からのレーザ光の偏光方向を
制限して透過すると共に反射用SBSセル2で反射して
戻ってきた偏光方向が90度回転したレーザ光を反射す
るポーラライザ4と、2度透過することで偏光方向が9
0度回転する1/4波長板5と、レーザ光を反射用SB
Sセル2に集光させる集光レンズ6と、ポーラライザ4
で反射したレーザ光を透過用SBSセル3へ反射させる
反射鏡7と、反射鏡7で反射されたレーザ光を透過用S
BSセル3に集光する集光レンズ8とから構成されてい
る。透過用SBSセル3の外側には、この透過用SBS
セル3から出射するレーザ光をコリメートするコリメー
トレンズ9が設けられている。The laser oscillator 1 and the reflection SBS cell 2
A light guide device 11 for guiding laser light between the laser oscillator 1 and the first and second SBS cells 2 and 3 is provided between the transmission SBS cell 3 and the transmission SBS cell 3. The light guide device 11 restricts the polarization direction of the laser light from the laser oscillator 1, transmits the laser light, restricts the polarization direction, and reflects the laser light reflected by the reflection SBS cell 2 and returned by rotating the polarization direction by 90 degrees. And transmitted twice, the polarization direction is 9
Quarter-wave plate 5 that rotates 0 degrees and SB for reflecting laser light
A condenser lens 6 for condensing light on the S cell 2 and a polarizer 4
A reflecting mirror 7 for reflecting the laser beam reflected by the reflector to the transmitting SBS cell 3, and a transmitting SBS for reflecting the laser beam reflected by the reflecting mirror 7.
And a condenser lens 8 for condensing light on the BS cell 3. Outside the transmission SBS cell 3, the transmission SBS
A collimating lens 9 for collimating the laser light emitted from the cell 3 is provided.
【0026】以上の構成により、まず、レーザ発振器1
から出射されたパルスレーザ光は、図1のA地点では、
図4(A)に示すように、一般にガウス分布と呼ばれる
滑らかな波形のレーザ光となる。次に、ポーラライザ4
で偏波され、1/4波長板5を通りレンズ6によって反
射用SBSセル2の中に集光される。With the above configuration, first, the laser oscillator 1
The pulsed laser light emitted from at point A in FIG.
As shown in FIG. 4A, the laser light has a smooth waveform generally called a Gaussian distribution. Next, Polarizer 4
And is condensed by the lens 6 through the quarter-wave plate 5 into the reflection SBS cell 2.
【0027】ここで、レーザ光は、反射用SBSセル2
でのエネルギーがしきい値に達するまでは、そのまま反
射用SBSセル2を透過するが、しきい値に達した瞬間
に急激に反射光が発生する。この反射光は1ナノ秒以下
の非常に急峻な立ち上がりをもった波形となる(図4
(B))。この反射レーザ光は反射用SBSセル2の特
徴である位相共役波であるために、反射用SBSセル2
に入射したときと全く同じ光路を戻っていく。Here, the laser beam is reflected by the SBS cell 2 for reflection.
Until the energy reaches the threshold, the light passes through the reflection SBS cell 2 as it is, but the reflected light is suddenly generated at the moment when the threshold is reached. This reflected light has a very steep rising waveform of 1 nanosecond or less (FIG. 4).
(B)). Since this reflected laser beam is a phase conjugate wave characteristic of the reflection SBS cell 2, the reflection SBS cell 2
The light returns exactly in the same optical path as when it was incident on.
【0028】このとき、反射レーザ光は1/4波長板5
を2回通るために偏光方向が90度回転し、ポーラライ
ザ4で透過できずに反射される。反射したレーザ光は、
反射鏡7でさらに反射され、集光レンズ8で集光されて
透過用SBSセル3に入射する。透過用SBSセル3に
おいては、反射用SBSセル2と同様に、入射したレー
ザ光によってエネルギーがSBSのしきい値に達するま
ではそのまま透過するが、エネルギーがSBSのしきい
値に達した瞬間に急激に反射に転じ、それ以降のレーザ
光の透過を遮断する。At this time, the reflected laser light is transmitted to the 4 wavelength plate 5.
, The polarization direction is rotated by 90 degrees, and is reflected by the polarizer 4 without being transmitted. The reflected laser light is
The light is further reflected by the reflecting mirror 7, condensed by the condenser lens 8, and enters the transmission SBS cell 3. In the transmission SBS cell 3, like the reflection SBS cell 2, the energy is transmitted as it is by the incident laser beam until the energy reaches the SBS threshold, but at the moment when the energy reaches the SBS threshold. It suddenly turns into reflection and cuts off the transmission of laser light thereafter.
【0029】これにより、透過用SBSセル3からの透
過光は非常に速い(1ナノ秒以下)立上がり波形と立下
がり波形を持った光パルス(図4(C))となる。As a result, the transmitted light from the transmitting SBS cell 3 becomes an optical pulse (FIG. 4C) having a very fast (1 nanosecond or less) rising waveform and falling waveform.
【0030】なお、本実施例ではレーザ発振器1から出
たレーザ光の光量を減衰フィルタで調節することで、光
パルスの幅(時間)を変えることができ、さらにポーラ
イザ4を透過する光量を制限していくと短い光パルスが
得ることができる。測定の結果、本実施例ではパルス幅
は約1ナノ秒から約20ナノ秒まで連続的に変えること
ができた。この他に波長板をレーザ発振器1とポーララ
イザ4の間に置き、それを回転させることでポーラライ
ザ4を透過する光量を調整してもよい。また、レンズ
6、8の焦点距離を変える(レンズを交換またズームレ
ンズを使用する)ことでも光パルスの幅(時間)を変え
ることができる。即ち、レンズ8の焦点距離を長くすれ
ばしきい値が上がり、光パルスの幅も広くなる。レンズ
6の焦点距離を長くすると、パルス幅は狭くなる。In this embodiment, the width (time) of the light pulse can be changed by adjusting the light amount of the laser light emitted from the laser oscillator 1 with an attenuation filter, and the light amount transmitted through the polarizer 4 is further restricted. Then, a short light pulse can be obtained. As a result of the measurement, in this embodiment, the pulse width could be continuously changed from about 1 nanosecond to about 20 nanoseconds. Alternatively, a wave plate may be placed between the laser oscillator 1 and the polarizer 4 and the amount of light transmitted through the polarizer 4 may be adjusted by rotating the wave plate. The width (time) of the light pulse can also be changed by changing the focal length of the lenses 6 and 8 (exchanging lenses or using a zoom lens). That is, if the focal length of the lens 8 is increased, the threshold value increases, and the width of the light pulse also increases. When the focal length of the lens 6 is increased, the pulse width is reduced.
【0031】以上のように、反射用SBSセル2で光パ
ルスの立上がり波形を形成し、透過用SBSセル3で立
下がり波形を形成するので、1ナノ秒以下の非常に速い
立ち上がり、立ち下がりをもった光パレスを簡単にかつ
容易に発生させることができる。As described above, the rising waveform of the light pulse is formed by the reflection SBS cell 2 and the falling waveform is formed by the transmission SBS cell 3, so that the very fast rising and falling of 1 nanosecond or less can be achieved. It is possible to easily and easily generate a light palace having the light.
【0032】また、高価な高圧パルス発生回路の設置や
高度な同期操作を必要とせず、装置が簡素化して光短パ
ルスを安定的に発生させることができ、信頼性が向上す
ると共に、コスト低減を図ることができる。Further, it is not necessary to install an expensive high-voltage pulse generating circuit or a high-level synchronizing operation, and the apparatus can be simplified to stably generate short optical pulses, thereby improving reliability and reducing costs. Can be achieved.
【0033】図5は本発明の光短パルス発生器の第2の
実施例の主要部を示す概略構成図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a main part of a second embodiment of the optical short pulse generator according to the present invention.
【0034】本実施例の場合、レーザ発振器501に面
して透過用SBSセル503が設けられ、この発振器5
01とSBSセル503との間に集光レンズ502が設
けられている。さらに、透過用SBSセル503の出射
側にコリメートレンズ504が設けられ、順次ポーララ
イザ505、1/4波長板506、集光レンズ507が
設けられ、この集光レンズ507に面して反射用SBS
セル508が設けられている。In the case of this embodiment, a transmission SBS cell 503 is provided facing the laser oscillator 501.
A condensing lens 502 is provided between the light emitting device 01 and the SBS cell 503. Further, a collimating lens 504 is provided on the emission side of the transmission SBS cell 503, and a polarizer 505, a quarter-wave plate 506, and a condenser lens 507 are sequentially provided.
A cell 508 is provided.
【0035】これにより、レーザ発振器501から出射
されたレーザ光(図6(A))は、まず透過用SBSセ
ル503で立下がり波形(図6(B))が形成され、反
射用SBSセル508で立上がり波形(図6(C))が
形成される。この波形の大きさは前記焦点距離の調整等
で容易に設定できる。反射用SBSセル508で反射さ
れたレーザ光は1/4波長板506を2度通ることで偏
光方向が90度回転され、ポーラライザ505で反射さ
れて外部に取り出される。As a result, the laser beam emitted from the laser oscillator 501 (FIG. 6A) first forms a falling waveform (FIG. 6B) in the transmission SBS cell 503, and the reflection SBS cell 508. Thus, a rising waveform (FIG. 6C) is formed. The magnitude of this waveform can be easily set by adjusting the focal length or the like. The laser beam reflected by the reflection SBS cell 508 passes through the quarter-wave plate 506 twice, whereby the polarization direction is rotated by 90 degrees, reflected by the polarizer 505, and extracted outside.
【0036】これにより、前記第1の実施例と同様の効
果を奏することができる。As a result, the same effects as in the first embodiment can be obtained.
【0037】図7は第3の実施例を示す概略構成図であ
る。本実施例では、導光装置を簡素化している。即ち、
レーザ発振器701から出射するレーザ光は、導光装置
としてのハーフミラー702で反射されて反射用SBS
セル703に入射し、この反射用SBSセル703で反
射された反射レーザ光はハーフミラー702を透過して
透過用SBSセル704に入射する。FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a third embodiment. In this embodiment, the light guide device is simplified. That is,
Laser light emitted from the laser oscillator 701 is reflected by a half mirror 702 as a light guide device, and is reflected by a reflection SBS.
The reflected laser light entering the cell 703 and reflected by the reflection SBS cell 703 passes through the half mirror 702 and enters the transmission SBS cell 704.
【0038】これにより、簡素な構成で、前記第1の実
施例と同様の作用により、非常に速い立上がり波形と立
下がり波形を持った光パルスを発生させることができ
る。Thus, with a simple configuration, it is possible to generate an optical pulse having a very fast rising and falling waveform by the same operation as in the first embodiment.
【0039】また、前記構成の各光短パルス発生器に、
この光短パルス発生器で発生させた光短パルスを増幅す
る光増幅器(図示せず)を設けてレーザ装置を構成して
もよい。これにより、前記光短パルス発生器によって得
られた急峻な立上がり及び立下がり波形を持った光パル
スを光増幅器によって増幅することで、より大きなエネ
ルギーの光短パルスを得ることができる。Further, each of the short optical pulse generators having the above-mentioned configuration has
A laser device may be configured by providing an optical amplifier (not shown) for amplifying the optical short pulse generated by the optical short pulse generator. Thus, by amplifying the optical pulse having the steep rising and falling waveforms obtained by the optical short pulse generator by the optical amplifier, it is possible to obtain an optical short pulse having higher energy.
【0040】また、前述のレーザ装置に、さらに前記反
射用SBSセル2及び透過用SBSセル3を備え、前記
レーザ装置によって得られた光短パルスを、さらに短パ
ルス化するようにしてもよい。これにより、必要な強さ
のエネルギーを持った急峻な短パルスを容易に得ること
ができる。Further, the above-mentioned laser device may be further provided with the reflection SBS cell 2 and the transmission SBS cell 3, and the light short pulse obtained by the laser device may be further shortened. This makes it possible to easily obtain a steep short pulse having the required energy.
【0041】なお、前記反射用SBSセル2,508、
透過用SBSセル3,503等に用いるSBS媒体とし
ては、前記実施例に挙げたCS2以外にも、TiCl4、
SnCl4、CCl4等の液体やCH4、SF6等の高圧ガ
スやその他の誘導ブリリュアン散乱を起こす物質であれ
ば使用することができる。The reflection SBS cells 2, 508,
The SBS medium used in the transmissive SBS cell 3,503 like, in CS 2 than those listed in Example, TiCl 4,
Liquids such as SnCl 4 and CCl 4 , high-pressure gases such as CH 4 and SF 6 , and other substances that cause stimulated Brillouin scattering can be used.
【0042】[0042]
【発明の効果】以上、詳述に説明したように、本発明に
よれば、次のような効果を奏する。As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
【0043】(1) 第1反射手段で光パルスの立上が
り波形を形成し、第2の反射手段で立下がり波形を形成
するので、非常に速い立上がり波形及び立下がり波形を
持った光パルスを簡単にかつ容易に発生させることがで
きる。(1) Since a rising waveform of an optical pulse is formed by the first reflecting means and a falling waveform is formed by the second reflecting means, an optical pulse having a very fast rising and falling waveform can be easily obtained. And can be easily generated.
【0044】(2) 高価な高圧パルス発生器や高度な
同期操作を必要とせず、装置が簡素化して光短パルスを
安定的に発生させることができ、信頼性が向上すると共
に、コスト低減を図ることができる。(2) The apparatus can be simplified to stably generate short optical pulses without the need for expensive high-voltage pulse generators or advanced synchronization operations, thereby improving reliability and reducing costs. Can be planned.
【0045】(3) 光短パルス発生器に光増幅器を設
けてレーザ装置を構成し、光短パルス発生器によって得
られた急峻な立上がり及び立下がり波形を持った光パル
スを光増幅器によって増幅することで、より大きなエネ
ルギーの光短パルスを得ることができる。(3) An optical amplifier is provided in an optical short pulse generator to constitute a laser device, and an optical pulse having sharp rising and falling waveforms obtained by the optical short pulse generator is amplified by the optical amplifier. As a result, an optical short pulse having a higher energy can be obtained.
【0046】(4) 前記光増幅器を設けてレーザ装置
にさらに第1反射手段と第2反射手段を備え、前記レー
ザ装置によって得られた光短パルスを、さらに短パルス
化することで、必要な強さのエネルギーを持った急峻な
短パルスを容易に得ることができる。(4) The laser device is further provided with the first amplifier and the second reflector by providing the optical amplifier, and the optical short pulse obtained by the laser device is further shortened so that a necessary pulse is obtained. A steep short pulse with strong energy can be easily obtained.
【図1】本発明の第1の実施例に係る光短パルス発生器
を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an optical short pulse generator according to a first embodiment of the present invention.
【図2】従来の光短パルス発生器を示す概略構成図であ
る。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a conventional optical short pulse generator.
【図3】図2の光短パルス発生器のA,B,C地点での
光パルス波形を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing optical pulse waveforms at points A, B, and C of the optical short pulse generator of FIG.
【図4】図1の光短パルス発生器のA,B,C地点での
光パルス波形を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing optical pulse waveforms at points A, B, and C of the optical short pulse generator of FIG.
【図5】本発明の第2の実施例に係る光短パルス発生器
を示す概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an optical short pulse generator according to a second embodiment of the present invention.
【図6】図5の光短パルス発生器のA,B,C地点での
光パルス波形を示す説明図である。6 is an explanatory diagram showing optical pulse waveforms at points A, B, and C of the optical short pulse generator of FIG.
【図7】本発明の第3の実施例に係る光短パルス発生器
を示す概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing an optical short pulse generator according to a third embodiment of the present invention.
1 レーザ発振器 2 反射用SBSセル 3 透過用SBSセル 4 ポーラライザ 5 1/4波長板 6 集光用レンズ 7 反射鏡 8 集光レンズ 9 コリメートレンズ 501 レーザ発振器 502 集光レンズ 503 透過用SBSセル 504 コリメートレンズ 505 ポーラライザ 506 1/4波長板 507 集光レンズ 508 反射用SBSセル REFERENCE SIGNS LIST 1 laser oscillator 2 reflection SBS cell 3 transmission SBS cell 4 polarizer 5 wavelength plate 6 focusing lens 7 reflecting mirror 8 focusing lens 9 collimating lens 501 laser oscillator 502 focusing lens 503 transmission SBS cell 504 collimating Lens 505 Polarizer 506 Quarter wave plate 507 Condensing lens 508 SBS cell for reflection
Claims (4)
のレーザ光を通常は透過し、レーザ光によるエネルギー
がしきい値に達した瞬間に反射して急峻な立上がり波形
を有する反射レーザ光を形成する第1反射手段と、通常
はレーザ光を透過し、しきい値に達した瞬間に遮断して
反射させ、透過したレーザ光から急峻な立下がり波形を
有するレーザ光を形成する第2反射手段とから構成され
たことを特徴とする光短パルス発生器。1. A laser oscillator and a laser beam which normally transmits laser light from the laser oscillator and is reflected at the moment when the energy of the laser beam reaches a threshold to form a reflected laser beam having a steep rising waveform. A first reflecting means, and a second reflecting means for transmitting laser light, usually blocking and reflecting the laser light at a moment when a threshold value is reached, and forming a laser light having a sharp falling waveform from the transmitted laser light; An optical short pulse generator comprising:
リリュアン散乱を起こす物質を用いた請求項1記載の光
短パルス発生器。2. The optical short pulse generator according to claim 1, wherein a substance causing stimulated Brillouin scattering is used as said first and second reflection means.
ルス発生器に、この光短パルス発生器で発生させた光短
パルスを増幅する光増幅器を設けたことを特徴とするレ
ーザ装置。3. The laser device according to claim 1, further comprising an optical amplifier for amplifying the optical short pulse generated by the optical short pulse generator. .
記載のレーザ装置に、さらに前記請求項1又は請求項2
記載の第1,第2反射手段を備え、前記レーザ装置によ
って得られた光短パルスを、さらに短パルス化すること
を特徴とするレーザ装置。4. The apparatus according to claim 3, further comprising the optical short pulse generator.
3. The laser device according to claim 1, further comprising:
A laser device comprising the first and second reflecting means described above, and further shortening an optical short pulse obtained by the laser device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3219772A JP3045827B2 (en) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | Optical short pulse generator and laser device using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3219772A JP3045827B2 (en) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | Optical short pulse generator and laser device using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0563279A JPH0563279A (en) | 1993-03-12 |
| JP3045827B2 true JP3045827B2 (en) | 2000-05-29 |
Family
ID=16740770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3219772A Expired - Lifetime JP3045827B2 (en) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | Optical short pulse generator and laser device using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3045827B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110233418B (en) * | 2019-07-29 | 2024-01-30 | 长春理工大学 | Pulse width adjustable short pulse laser |
-
1991
- 1991-08-30 JP JP3219772A patent/JP3045827B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0563279A (en) | 1993-03-12 |
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