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JP3630508B2 - Dye laser device - Google Patents
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JP3630508B2 - Dye laser device - Google Patents

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JP3630508B2
JP3630508B2 JP23645396A JP23645396A JP3630508B2 JP 3630508 B2 JP3630508 B2 JP 3630508B2 JP 23645396 A JP23645396 A JP 23645396A JP 23645396 A JP23645396 A JP 23645396A JP 3630508 B2 JP3630508 B2 JP 3630508B2
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勝 知念
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Central Research Institute of Electric Power Industry
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、色素フローセル中に流れる色素溶液を励起して色素レーザ光を出力する色素レーザ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図8は色素レーザ装置の構成図である。
色素レーザ発振器(以下、レーザ発振器と省略する)1から出力される色素レーザ光Qの光路上には、1段の増幅器2が配置されている。
【0003】
これらレーザ発振器1及び増幅器2は、それぞれ色素溶液3の流れる各色素フローセル4、5を備えている。
これら色素フローセル4、5には、それぞれ色素循環装置6、7が接続され、これら色素循環装置6、7により色素溶液3が各色素フローセル4、5に循環するようになっている。
【0004】
一方、励起レーザ装置8が備えられ、この励起レーザ装置8から出力されるパルス状の励起レーザ光Pの光路上に2つのビームスプリッタ9、10及びミラー11が配置されている。
【0005】
このうち、ビームスプリッタ9は、励起レーザ光Pの一部を分岐してレーザ発振器1の色素フローセル4に導くものとなっている。
又、ビームスプリッタ10は、ビームスプリッタ9を透過した励起レーザ光Pを2分割し、その一方の励起レーザ光Pをミラー11を介して増幅器2の色素フローセル5の一側面に導き、かつ他方の励起レーザ光Pを各ミラー12、13を経由して増幅器2の色素フローセル5の他側面に導くものとなっている。
【0006】
このような構成であれば、励起レーザ装置8からパルス状の励起レーザ光Pが出力されると、この励起レーザ光Pは、ビームスプリッタ9で2方向に分岐され、その一方の励起レーザ光がレーザ発振器1の色素フローセル4に流れる色素溶液3に照射される。
【0007】
このように色素溶液3に励起レーザ光Pが照射されると、この色素溶液3は励起され、レーザ共振器で共振が発生し、色素レーザ光Qが出力される。この色素レーザ光Qは、1段の増幅器2の色素フローセル5に流れる色素溶液3に入射する。
【0008】
これと共に、上記励起レーザ光Pは、ビームスプリッタ10で2方向に分岐され、その一方の励起レーザ光Pがミラー11を介して増幅器2の色素フローセル5の一側面から色素溶液3に照射され、他方の励起レーザ光Pが各ミラー12、13で反射して増幅器2の色素フローセル5の他側面から色素溶液3に照射される。
【0009】
すなわち、図9は増幅器2に色素フローセル5の増幅作用を示す模式図である。この色素フローセル5は、横励起方式の増幅作用を示すもので、図の上方から下方に向かって色素溶液3が流れている。
【0010】
この色素溶液3に対し、その流れ方向に対して直交する方向から色素レーザ光Qが入射し、これと共に色素溶液3の流れ方向に対して直交する両側の各方向から励起レーザ光Pが入射する。
【0011】
色素溶液3に励起レーザ光Pが入射すると、この色素溶液3は励起され、この励起状態の発生と共に色素レーザ光Qが入射するので、色素レーザ光Qは誘導放出作用により増幅されて出力される。
【0012】
このとき、色素溶液3の循環流量は、図9中に示す励起領域中の色素溶液3がパルス状の各励起レーザ光Pが入射する毎に完全に入れ替わるように設定されている。
【0013】
この色素溶液3の入れ替えにより、色素溶液3に励起レーザ光Pが入射したときに、その励起エネルギーの一部が熱に変わって色素溶液3中に屈折率分布(熱レンズ効果)が形成されるが、これは色素溶液3の流れによりパルス状の各励起レーザ光P間で取り去られる。これにより、波面歪みの少ない高品質な色素レーザ光Qが増幅出力される。
【0014】
しかしながら、色素溶液3の温度と色素フローセル5の部材の温度とに差があると、この温度差に起因して色素溶液3の液内に屈折率分布が形成される。
図10はかかる温度差に起因する色素溶液内の屈折率分布を示す。この屈折率分布は、色素溶液3の温度をTs、色素フローセル5の外部(外気)の温度をTaとしたとき、Ta>Tsの場合について示す。
【0015】
一般に、色素フローセル5は、石英ガラス等のガラス部材によって形成されており、これらの熱伝導率は金属部材に比べて小さい。例えば、石英ガラスの熱伝導率は、1.4(W/m・K、@0℃)であり、良熱伝導体として知られている銅(Cu)の熱伝導率403(W/m・K、@0℃)の約300分の1である。
【0016】
又、色素フローセル5の部材と外気(=空気)との境界を考えると、この外気の熱伝導率は0.0214(W/m・K、@0℃)とさらに小さい。
このため、定常状態において、色素フローセル5の境界面の温度Tcは、外気側、色素溶液側共に、これと接する外気の温度Ta、色素溶液3の温度Tsと一致しない。
【0017】
すなわち、色素フローセル5の境界面の温度Tcとして、Ta>Tc>Tsであり、この境界面は色素溶液3に対して熱源として作用する。
この色素フローセル5の境界面から色素溶液3への熱供給は、色素溶液3の流れにより大部分は取り去られるが、色素溶液3の流速分布が溶媒の粘性抵抗により、境界面に近付くにつれて小さくなるので、定常状態において図10に示すような境界面に局在する温度分布を形成する。
【0018】
このような温度分布が形成されると、色素溶液3の屈折率分布が変化し、その部分を透過する色素レーザ光Qの波面に歪みが生じる。
ここで、色素フローセル5の境界面と色素フローセル5の中心部との波面位相差をkとすると、この波面位相差kは波長λを単位として次式で表される。
【0019】
k=(dn/dT)*(Ts−Tc)*L/λ (単位:波長λ) …(1)
なお、(dn/dT)は色素溶液屈折率の温度依存性、Lは色素フローセル5のフローセル流路長(=励起領域長)である。
【0020】
例えば、色素溶液3の溶媒をエタノール(dn/dT=−4×10−4)、フローセル流路長(2cm)、波長λ(600nm)とすると、波面位相差kは13.3(Ts−Tc)となる。
【0021】
従って、フローセル境界面温度Tcと色素溶液温度Tsとの温度差が0.1℃あると、波長約1.3λの位相差が生じる。
このような波面位相差が色素溶液3に生じると、その屈折率分布の変化により波面に位相差が生じ、色素レーザ光Qの伝送特性が低下する。
【0022】
又、外気と色素溶液3との温度差が数℃となることは珍しくなく、この程度の初期温度差があれば、色素溶液3と色素フローセル5との境界面での温度差が0.1℃オーダとなる可能性は十分にある。
【0023】
このように色素溶液3の温度と色素フローセル5の部材の温度とは、互いに無関係であり、これらの温度差に起因して色素フローセル5と色素溶液3との境界面に生じる局所的な屈折率分布に対して一切考慮していない。
【0024】
このため、局所的な屈折率分布に起因する色素レーザ光Qの波面の歪みが生じ、色素レーザ光Qの伝送時におけるビームプロファイル劣化の原因となっている。
【0025】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように色素フローセル5の境界面が熱源として作用して色素溶液3に局所的な屈折率分布が生じ、この屈折率分布に起因して色素レーザ光Qの波面の歪みが生じ、色素レーザ光Qのビームプロファイル劣化の原因となる。
【0026】
そこで本発明は、色素溶液に生じる局所的な屈折率分布に起因する色素レーザ光の波面の歪みを解消して、伝送特性に優れた高品質な色素レーザ光を出力できる色素レーザ装置を提供することを目的とする。
【0027】
【課題を解決するための手段】
第1の本発明は、色素溶液の流れる流路が形成された色素フローセルを備え、この色素フローセルに流れる色素溶液に励起レーザ光を照射することにより色素溶液を励起して色素レーザ光を出力する色素レーザ装置において、色素フローセル近傍の外気温度又は色素フローセルの温度を測定する温度測定手段と、色素溶液の温度を温度測定手段で測定された色素フローセル近傍の外気温度又は色素フローセルの温度とを一致させるよう制御する温度制御手段とを備えた色素レーザ装置である。
【0028】
このような色素レーザ装置であれば、色素フローセル近傍の外気温度又は色素フローセルの温度が温度測定手段により測定され、この温度測定手段で測定された色素フローセル近傍の外気温度又は色素フローセルの温度に一致させるように色素溶液の温度を温度制御手段により制御する。
【0029】
このように色素溶液の温度と色素フローセルの温度とが一致することにより、色素溶液に生じる局所的な屈折率分布が生ぜずに色素レーザ光の波面の歪みが解消され、伝送特性に優れた高品質な色素レーザ光が出力される。
【0030】
第2の本発明は、色素溶液の流れる流路が形成された色素フローセルを備え、この色素フローセルに流れる色素溶液に励起レーザ光を照射することにより色素溶液を励起して色素レーザ光を出力する色素レーザ装置において、色素フローセルを外気と遮蔽する遮蔽構造物内に収納し、かつこの遮蔽構造物内の全体の温度を色素溶液の温度と一致するよう制御する温度制御手段を備えた色素レーザ装置である。
【0031】
このような色素レーザ装置であれば、色素フローセルを外気と遮蔽する遮蔽構造物内に収納し、この遮蔽構造物内の全体の温度を色素溶液の温度と一致させるので、色素フローセルの温度と色素溶液の温度とが一致するようになる。
【0032】
第3の発明は、第2の発明の色素レーザ装置において、温度制御手段は、色素フローセルを高い熱電導性の部材により覆い、かつこの部材の温度を色素溶液の温度と一致するよう制御する機能を有する。これにより、色素フローセルの温度と色素溶液の温度とが一致する。
【0033】
第4の発明は、色素溶液の流れる流路が形成された色素フローセルを備え、この色素フローセルに流れる前記色素溶液に励起レーザ光を照射することにより前記色素溶液を励起して色素レーザ光を出力する色素レーザ装置において、色素レーザ光の波面を計測し、この波面の歪みを最小とするように色素溶液の温度を制御する温度制御手段を備えた色素レーザ装置である。
【0034】
このような色素レーザ装置であれば、色素レーザ光の波面を計測し、この波面の歪みを最小とするように色素溶液の温度を制御することにより、色素溶液の温度と色素フローセルの温度とが一致する。
【0035】
第5の発明は、色素溶液の流れる流路が形成された色素フローセルを備え、この色素フローセルに流れる色素溶液に励起レーザ光を照射することにより色素溶液を励起して色素レーザ光を出力する色素レーザ装置において、色素フローセルを収納して外気と遮蔽し、かつ内部に恒温水を循環させる遮蔽構造物と、色素レーザ光の波面を計測し、この波面の歪みを最小とするように恒温水の温度を制御する温度制御手段とを備えた色素レーザ装置である。
【0036】
このような色素レーザ装置であれば、色素レーザ光の波面を計測し、この波面の歪みを最小とするように遮蔽構造物内に循環する恒温水の温度を制御することにより、色素溶液の温度と色素フローセルの温度とが一致する。
【0050】
【発明の実施の形態】
(1)以下、本発明の第1の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図8と同一部分には同一符号を付してある。
図1は色素レーザ装置の構成図である。
【0051】
レーザ発振器1から出力される色素レーザ光Qの光路上には、1段の増幅器2が配置されている。
これらレーザ発振器1及び増幅器2は、それぞれ色素溶液3の流れる各色素フローセル4、5を備えている。これら色素フローセル4、5には、それぞれ色素循環装置20、21が接続され、これら色素循環装置20、21により色素溶液3が各色素フローセル4、5に循環するようになっている。
【0052】
一方、励起レーザ装置8が備えられ、この励起レーザ装置8から出力されるパルス状の励起レーザ光Pの光路上に2つのビームスプリッタ9、10及びミラー11が配置されている。
【0053】
このうち、ビームスプリッタ9は、励起レーザ光Pの一部を分岐してレーザ発振器1の色素フローセル4に導くものとなっている。
又、ビームスプリッタ10は、ビームスプリッタ9を透過した励起レーザ光Pを2分割し、その一方の励起レーザ光Pをミラー11を介して増幅器2の色素フローセル5の一側面に導き、かつ他方の励起レーザ光Pを各ミラー12、13を経由して増幅器2の色素フローセル5の他側面に導くものとなっている。
【0054】
この色素レーザ装置は、各色素フローセル4、5の周囲温度をモニターし、この周囲温度と色素溶液3の温度とを一致させる温度制御手段としての機能を備えている。
【0055】
すなわち、レーザ発振器1及び増幅器2における各色素フローセル4、5の近傍には、それぞれ熱電対等の各温度センサ22、23が配置されている。
これら温度センサ22、23は、レーザ発振器1及び増幅器2における各色素フローセル4、5の外気温度をモニターし、この外気温度をそれぞれ各色素循環装置20、21にフィードバックする機能を有している。
【0056】
これら色素循環装置20、21は、それぞれ各温度センサ22、23によりモニターされた外気温度を入力し、これら外気気温に色素溶液3の温度を一致させるように温度制御する温度調整機構の機能を有している。
【0057】
次に上記の如く構成された装置の作用について説明する。
励起レーザ装置8からパルス状の励起レーザ光Pが出力されると、この励起レーザ光Pは、ビームスプリッタ9で2方向に分岐され、その一方の励起レーザ光がレーザ発振器1の色素フローセル4に流れる色素溶液3に照射される。
【0058】
このように色素溶液3に励起レーザ光Pが照射されると、この色素溶液3は励起され、レーザ共振器で共振が発生し、色素レーザ光Qが出力される。この色素レーザ光Qは、1段の増幅器2の色素フローセル5に流れる色素溶液3に入射する。
【0059】
これと共に、上記励起レーザ光Pは、ビームスプリッタ10で2方向に分岐され、その一方の励起レーザ光Pがミラー11を介して増幅器2の色素フローセル5の一側面から色素溶液3に照射され、他方の励起レーザ光Pが各ミラー12、13で反射して増幅器2の色素フローセル5の他側面から色素溶液3に照射される。
【0060】
すなわち、図9に示す増幅器2における色素フローセル5の増幅作用と同様に、色素溶液3に対し、その流れ方向に対して直交する方向から色素レーザ光Qが入射し、これと共に色素溶液3の流れ方向に対して直交する両側の各方向から励起レーザ光Pが入射する。
【0061】
色素溶液3に励起レーザ光Pが入射すると、この色素溶液3は励起され、増幅器2におけるレーザ発振器で共振が発生する。このレーザ共振の発生と共に色素レーザ光Qが入射するので、色素レーザ光Qは増幅されて出力される。
【0062】
このとき、色素溶液3の循環流量は、図9中に示す励起領域中の色素溶液3がパルス状の各励起レーザ光Pが入射する毎に完全に入れ替わるように設定されているので、色素溶液3に励起レーザ光Pが入射したときに、その励起エネルギーの一部が熱に変わって色素溶液3中に屈折率分布(熱レンズ効果)が形成されるが、これは色素溶液3の流れによりパルス状の各励起レーザ光P間で取り去られる。
【0063】
一方、レーザ発振器1の色素フローセル4、及び増幅器2の色素フローセル5の各近傍に配置されている各温度センサ22、23は、それぞれ各色素フローセル4、5の各近傍の外気温度をモニターし、これら外気温度をフィードバック制御信号として各色素循環装置20、21に送る。
【0064】
これら色素循環装置20、21は、それぞれ温度調整機構により各温度センサ22、23によりモニターされた外気温度を入力し、これら外気温度に一致するように色素溶液3の温度を制御する。
【0065】
この温度制御によりレーザ発振器1の色素フローセル4、及び増幅器2の色素フローセル5に流れる色素溶液3の温度は、これら色素フローセル4、5の外気温度と一致する。
【0066】
これにより、例えば色素フローセル5の境界面の各温度Tcは、外気側、色素溶液側共に、外気の温度Taと一致する。すなわち、色素フローセル5の境界面の温度Tc、外気の温度Ta、色素溶液3の温度Tsとの関係は、略Ta=Tc=Tsとなる。
【0067】
このように色素フローセル5及び色素溶液3の間に温度差が生じないことから、色素溶液3には、局在的に屈折率分布が生ぜず、かつ色素溶液3に透過する色素レーザ光Qの波面に歪みは生じない。
【0068】
この結果として、レーザ発振器1からは、波面歪みの少ない高品質な色素レーザ光Qが出力されて増幅器2に入射し、この増幅器2からも波面歪みの少ない高品質な色素レーザ光Qが増幅出力される。
【0069】
このように上記第1の実施の形態においては、外気温度をモニターする各温度センサ22、23を配置し、レーザ発振器1及び増幅器2における各色素フローセル4、5にそれぞれ流れる色素溶液3の温度を外気温度に一致するように温度制御するので、色素溶液3に局所的な屈折率分布が生ぜず、色素レーザ光Qの波面の歪みが解消され、色素レーザ光Qの伝送時におけるビームプロファイルが劣化せず、長距離伝送特性に優れた高品質な色素レーザ光を出力できる。
【0070】
なお、この第1の実施の形態では、1段増幅の色素レーザ装置の構成としているが、増幅段のない色素レーザ装置、又は複数段の色素レーザ装置の構成にも適用できる。
(2) 以下、本発明の第2の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図1と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【0071】
図2は色素レーザ装置の構成図である。
この色素レーザ装置は、色素フローセル4、5自体の温度をモニターし、この色素フローセル4、5の温度に色素溶液3の温度を一致させる温度制御手段としての機能を有している。
【0072】
すなわち、レーザ発振器1及び増幅器2における各色素フローセル4、5には、それぞれ熱電対等の各温度センサ30、31が配置されている。
これら温度センサ30、31は、レーザ発振器1及び増幅器2における各色素フローセル4、5の温度を直接モニターし、このフローセル温度をそれぞれフィードバック制御信号として各色素循環装置32、33に送る機能を有している。
【0073】
これら色素循環装置32、33は、それぞれ各温度センサ30、31によりモニターされたフローセル温度を入力し、これらフローセル温度に色素溶液3の温度を一致させるように温度制御する温度調整機構の機能を有している。
【0074】
次に上記の如く構成された装置の作用について説明する。
励起レーザ装置8からパルス状の励起レーザ光Pが出力されると、この励起レーザ光Pは、上記同様に、ビームスプリッタ9で2方向に分岐され、その一方の励起レーザ光がレーザ発振器1の色素フローセル4に流れる色素溶液3に照射される。
【0075】
さらに、励起レーザ光Pは、ビームスプリッタ10で2方向に分岐され、その一方の励起レーザ光Pがミラー11を介して増幅器2の色素フローセル5の一側面から色素溶液3に照射され、他方の励起レーザ光Pが各ミラー12、13で反射して増幅器2の色素フローセル5の他側面から色素溶液3に照射される。
【0076】
このようにレーザ発振器1に流れる色素溶液3に励起レーザ光Pが照射されると、この色素溶液3は励起され、レーザ共振器で共振が発生し、色素レーザ光Qが出力される。この色素レーザ光Qは、1段の増幅器2の色素フローセル5に流れる色素溶液3に入射する。
【0077】
この増幅器2は、励起レーザ光Pの入射により色素溶液3が励起され、レーザ発振器で共振が発生し、入射する色素レーザ光Qを増幅出力する。
一方、各温度センサ30、31は、それぞれ各色素フローセル4、5の温度を直接モニターし、これらフローセル温度をフィードバック制御信号として各色素循環装置32、33に送る。
【0078】
これら色素循環装置32、33は、それぞれ温度調整機構により各温度センサ30、31によりモニターされたフローセル温度を入力し、これらフローセル温度に一致するように色素溶液3の温度を制御する。
【0079】
この温度制御によりレーザ発振器1の色素フローセル4、及び増幅器2の色素フローセル5に流れる色素溶液3の温度は、これら色素フローセル4、5の温度と一致する。
【0080】
このように色素フローセル5と色素溶液3との温度が一致すると、色素溶液3には、局在的に屈折率分布が生ぜず、かつ色素溶液3に透過する色素レーザ光Qの波面に歪みは生じない。
【0081】
この結果として、レーザ発振器1からは、波面歪みの少ない高品質な色素レーザ光Qが出力されて増幅器2に入射し、この増幅器2からも波面歪みの少ない高品質な色素レーザ光Qが増幅出力される。
【0082】
このように上記第2の実施の形態においては、色素フローセル4、5自体の温度を直接モニターする各温度センサ30、31を配置し、レーザ発振器1及び増幅器2における各色素フローセル4、5にそれぞれ流れる色素溶液3の温度をフローセル温度に一致するように温度制御するので、色素溶液3に局所的な屈折率分布が生ぜず、色素レーザ光Qの波面の歪みが解消され、色素レーザ光Qの伝送時におけるビームプロファイルが劣化せず、長距離伝送特性に優れた高品質な色素レーザ光を出力できる。
(3) 以下、本発明の第3の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図1と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【0083】
図3は色素レーザ装置の構成図である。
この色素レーザ装置は、色素フローセル4、5を外気と遮蔽する遮蔽構造物40、41内に収納し、この遮蔽構造物40、41内の全体の温度を所定温度に制御する温度制御手段としての機能を備えている。
【0084】
すなわち、レーザ発振器1には、遮蔽構造物40が備えられ、この遮蔽構造物40内に色素フローセル4が収納されている。
この遮蔽構造物40には、恒温水循環装置42が接続されている。この恒温水循環装置42は、例えば色素溶液3の温度をモニターし、この色素溶液3の温度と同一温度に恒温水の温度を制御し、この恒温水を遮蔽構造物40内に循環する機能を有している。
【0085】
又、増幅器2の遮蔽構造物41内には、色素フローセル5が収納されている。この遮蔽構造物41には、恒温水循環装置43が接続されている。この恒温水循環装置43は、例えば色素溶液3の温度をモニターし、この色素溶液3の温度と同一温度に恒温水の温度を制御し、この恒温水を遮蔽構造物41内に循環する機能を有している。
【0086】
図4はかかる遮蔽構造物40、41の具体的な構成図である。
これら遮蔽構造物40、41は、立方体状に形成され、その内部に色素フローセル4、5が収納されている。
【0087】
又、これら遮蔽構造物40、41には、励起レーザ光Pを入射するための光透過性の各レーザ入出射窓44、45が互いに対向する位置に設けられ、かつ色素レーザ光Qを入射するための光透過性の各色素レーザ増幅用窓46、47が互いに対向する位置に設けられている。
【0088】
次に上記の如く構成された装置の作用について説明する。
励起レーザ装置8からパルス状の励起レーザ光Pが出力されると、この励起レーザ光Pは、上記同様に、ビームスプリッタ9で2方向に分岐され、その一方の励起レーザ光がレーザ発振器1の色素フローセル4に流れる色素溶液3に照射される。
【0089】
さらに、励起レーザ光Pは、ビームスプリッタ10により2方向に分岐され、その一方がミラー11を介して増幅器2の色素フローセル5の一側面から色素溶液3に照射され、他方が各ミラー12、13で反射して増幅器2の色素フローセル5の他側面から色素溶液3に照射される。
【0090】
このようにレーザ発振器1に流れる色素溶液3に励起レーザ光Pが照射されると、この色素溶液3は励起され、レーザ共振器で共振が発生し、色素レーザ光Qが出力される。この色素レーザ光Qは、1段の増幅器2の色素フローセル5に流れる色素溶液3に入射する。
【0091】
この増幅器2は、励起レーザ光Pの入射により色素溶液3が励起され、レーザ発振器で共振が発生し、入射する色素レーザ光Qを増幅出力する。
一方、各恒温水循環装置42、43は、例えばそれぞれ色素溶液3の温度をモニターし、これら色素溶液3の温度と同一温度に恒温水の温度を制御し、この恒温水を遮蔽構造物40、41内に循環する。
【0092】
これにより、レーザ発振器1の色素フローセル4及び増幅器2の色素フローセル5の周囲温度は、恒温水により色素溶液3と同一温度に制御され、これに伴って色素フローセル4、5の温度と色素溶液3の温度とは一致する。
【0093】
このように色素フローセル5と色素溶液3との温度が一致すると、色素溶液3には、局在的に屈折率分布が生ぜず、かつ色素溶液3に透過する色素レーザ光Qの波面に歪みは生じない。
【0094】
この結果として、レーザ発振器1からは、波面歪みの少ない高品質な色素レーザ光Qが出力されて増幅器2に入射し、この増幅器2からも波面歪みの少ない高品質な色素レーザ光Qが増幅出力される。
【0095】
このように上記第3の実施の形態においては、各色素フローセル4、5を各遮蔽構造物40、41内に収納し、これら遮蔽構造物40、41内を恒温水により色素溶液3の温度と一致するように温度制御するので、色素溶液3に局所的な屈折率分布が生ぜず、色素レーザ光Qの波面の歪みが解消され、色素レーザ光Qの伝送時におけるビームプロファイルが劣化せず、長距離伝送特性に優れた高品質な色素レーザ光を出力できる。
(4) 以下、本発明の第3の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図1と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【0096】
図5は色素レーザ装置の構成図である。
この色素レーザ装置は、色素フローセル4、5を高い熱電導性の部材、例えば鋼材から形成された各ジャケット50、51により覆い、これらジャケット50、51の温度を所定温度に制御する温度制御手段としての機能を備えている。
【0097】
すなわち、レーザ発振器1には、ジャケット50が備えられ、このジャケット50内に色素フローセル4が収納されている。
このジャケット50には、恒温水循環装置52が接続されている。この恒温水循環装置52は、例えば色素溶液3の温度をモニターし、この色素溶液3の温度と同一温度に恒温水の温度を制御し、この恒温水をジャケット50内に循環する機能を有している。
【0098】
又、増幅器2のジャケット51内には、色素フローセル5が収納されている。このジャケット51には、恒温水循環装置53が接続されている。この恒温水循環装置53は、例えば色素溶液3の温度をモニターし、この色素溶液3の温度と同一温度に恒温水の温度を制御し、この恒温水をジャケット51内に循環する機能を有している。
【0099】
図6はかかるジャケット50、51の具体的な構成図である。
これらジャケット50、51は、立方体状に形成され、その内部に各色素フローセル4、5が設けられている。
【0100】
これらジャケット50、51には、励起レーザ光Pを入射するための各レーザ入出射孔54、55が互いに対向する位置に形成され、かつ色素レーザ光Qを入射するための各色素レーザ増幅用孔56、57が互いに対向する位置に形成されている。
【0101】
次に上記の如く構成された装置の作用について説明する。
励起レーザ装置8からパルス状の励起レーザ光Pが出力されると、この励起レーザ光Pは、上記同様に、ビームスプリッタ9で2方向に分岐され、その一方の励起レーザ光がレーザ発振器1の色素フローセル4に流れる色素溶液3に照射される。
【0102】
さらに、励起レーザ光Pは、ビームスプリッタ10により2方向に分岐され、その一方がミラー11を介して増幅器2の色素フローセル5の一側面から色素溶液3に照射され、他方が各ミラー12、13で反射して増幅器2の色素フローセル5の他側面から色素溶液3に照射される。
【0103】
このようにレーザ発振器1に流れる色素溶液3に励起レーザ光Pが照射されると、この色素溶液3は励起され、レーザ共振器で共振が発生し、色素レーザ光Qが出力される。この色素レーザ光Qは、1段の増幅器2の色素フローセル5に流れる色素溶液3に入射する。
【0104】
この増幅器2は、励起レーザ光Pの入射により色素溶液3が励起され、レーザ発振器で共振が発生し、入射する色素レーザ光Qを増幅出力する。
一方、各恒温水循環装置52、53は、それぞれ色素溶液3の温度をモニターし、これら色素溶液3の温度と同一温度に恒温水の温度を制御し、この恒温水を各ジャケット50、51に循環する。
【0105】
これにより、これらジャケット50、51は、恒温水の供給により色素溶液3と同一温度となり、かつ鋼材が熱伝導性に優れていることからこの色素溶液3と同一温度に保持される。
【0106】
このように各ジャケット50、51の温度が色素溶液3と同一温度に保持されると、これに伴って色素フローセル4、5の温度は、色素溶液3の温度とは一致するようになる。
【0107】
このように色素フローセル5と色素溶液3との温度が一致すると、色素溶液3には、局在的に屈折率分布が生ぜず、かつ色素溶液3に透過する色素レーザ光Qの波面に歪みは生じない。
【0108】
この結果として、レーザ発振器1からは、波面歪みの少ない高品質な色素レーザ光Qが出力されて増幅器2に入射し、この増幅器2からも波面歪みの少ない高品質な色素レーザ光Qが増幅出力される。
【0109】
このように上記第4の実施の形態においては、各色素フローセル4、5を熱伝導性に優れたジャケット50、51により囲い、これらジャケット50、51の温度を恒温水により色素溶液3の温度と一致するように温度制御するので、色素溶液3に局所的な屈折率分布が生ぜず、色素レーザ光Qの波面の歪みが解消され、色素レーザ光Qの伝送時におけるビームプロファイルが劣化せず、長距離伝送特性に優れた高品質な色素レーザ光を出力できる。
(5) 以下、本発明の第5の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図1と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【0110】
図7は色素レーザ装置の構成図である。
この色素レーザ装置は、増幅出力された色素レーザ光Qの波面を計測し、この波面の歪みを最小とするように色素溶液3の温度を制御する温度制御手段としての機能を備えている。
【0111】
すなわち、増幅器2から増幅出力される色素レーザ光Qの光路上には、波面検知手段としての例えばマッハツェンダー干渉計60が配置されている。
このマッハツェンダー干渉計60は、増幅出力される色素レーザ光Qを入射し、この色素レーザ光Qの波面を測定してその波面情報をフィードバック制御信号として各色素循環装置61、62に送る機能を有している。
【0112】
なお、マッハツェンダー干渉計60に入射する色素レーザ光Qは、例えば増幅器2から増幅出力される色素レーザ光Qをビームスプリッタによりその一部を分岐したものを用いている。
【0113】
各色素循環装置61、62は、マッハツェンダー干渉計60により測定された色素レーザ光Qの波面情報を入力し、この色素レーザ光Qの波面の歪みが最小となるように色素溶液3の温度を制御する温度調整機能を有し、かつこの温度制御された色素溶液3を各色素フローセル4、5に循環させる機能を有している。
【0114】
次に上記の如く構成された装置の作用について説明する。
励起レーザ装置8からパルス状の励起レーザ光Pが出力されると、この励起レーザ光Pは、上記同様に、ビームスプリッタ9で2方向に分岐され、その一方の励起レーザ光がレーザ発振器1の色素フローセル4に流れる色素溶液3に照射される。
【0115】
さらに、励起レーザ光Pは、ビームスプリッタ10により2方向に分岐され、その一方がミラー11を介して増幅器2の色素フローセル5の一側面から色素溶液3に照射され、他方が各ミラー12、13で反射して増幅器2の色素フローセル5の他側面から色素溶液3に照射される。
【0116】
このようにレーザ発振器1に流れる色素溶液3に励起レーザ光Pが照射されると、この色素溶液3は励起され、レーザ共振器で共振が発生し、色素レーザ光Qが出力される。この色素レーザ光Qは、1段の増幅器2の色素フローセル5に流れる色素溶液3に入射する。
【0117】
この増幅器2は、励起レーザ光Pの入射により色素溶液3が励起され、レーザ発振器で共振が発生し、入射する色素レーザ光Qを増幅出力する。
ここで、この増幅出力された色素レーザ光Qの一部は、ビームスプリッタにより分岐されてマッハツェンダー干渉計60に入射する。
【0118】
このマッハツェンダー干渉計60は、色素レーザ光Qを入射し、この色素レーザ光Qの波面を測定してその波面情報をフィードバック制御信号として各色素循環装置61、62に送る。
【0119】
これら色素循環装置61、62は、マッハツェンダー干渉計60により測定された色素レーザ光Qの波面情報を入力し、この色素レーザ光Qの波面の歪みが最小となるように色素溶液3の温度を制御する。
【0120】
又、これら色素循環装置61、62は、温度制御された色素溶液3を各色素フローセル4、5に循環させる。
このように色素溶液3の温度が色素レーザ光Qの波面の歪みが最小となるように温度制御されるということは、色素溶液3の温度と色素フローセル4、5の温度とが一致し、色素フローセル4、5と色素溶液3との境界面において温度分布変化が生じていないことである。
【0121】
このように色素フローセル4、5と色素溶液3との温度が一致すると、色素溶液3には、局在的に屈折率分布が生ぜず、かつ色素溶液3に透過する色素レーザ光Qの波面に歪みは生じない。
【0122】
この結果として、レーザ発振器1からは、波面歪みの少ない高品質な色素レーザ光Qが出力されて増幅器2に入射し、この増幅器2からも波面歪みの少ない高品質な色素レーザ光Qが増幅出力される。
【0123】
このように上記第5の実施の形態においては、増幅出力された色素レーザ光Qの波面を計測し、この波面の歪みを最小とするように色素溶液3の温度を制御するようにしたので、色素溶液3に局所的な屈折率分布が生ぜず、色素レーザ光Qの波面の歪みが解消され、色素レーザ光Qの伝送時におけるビームプロファイルが劣化せず、長距離伝送特性に優れた高品質な色素レーザ光を出力できる。
【0124】
なお、この第5の実施の形態は、次のように変形してもよい。
例えば、レーザ発振器1及び増幅器2の各色素フローセル4、5を、それぞれ図4に示す各遮蔽構造物40、41内に収納し、かつこれら遮蔽構造物40、41内に恒温水循環装置42、43により恒温水を循環させる。
【0125】
このとき各恒温水循環装置42、43は、マッハツェンダー干渉計60により測定された色素レーザ光Qの波面情報を入力し、この色素レーザ光Qの波面の歪みが最小となるように恒温水の温度を制御する。
【0126】
このような構成であれば、色素フローセル4、5と色素溶液3との温度を一致させることができ、上記同様に、色素溶液3に局所的な屈折率分布が生ぜず、色素レーザ光Qの波面の歪みが解消され、色素レーザ光Qの伝送時におけるビームプロファイルが劣化せず、長距離伝送特性に優れた高品質な色素レーザ光を出力できる。
【0127】
又、レーザ発振器1及び増幅器2の各色素フローセル4、5を、それぞれ図6に示す各ジャケット50、51内に設け、かつこれらジャケット50、51内に恒温水循環装置52、53により恒温水を循環させる。
【0128】
このとき各恒温水循環装置52、53は、マッハツェンダー干渉計60により測定された色素レーザ光Qの波面情報を入力し、この色素レーザ光Qの波面の歪みが最小となるように恒温水の温度を制御する。
このような構成であっても上記第5の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【0129】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、色素溶液に生じる局所的な屈折率分布に起因する色素レーザ光の波面の歪みを解消して、伝送特性に優れた高品質な色素レーザ光を出力できる色素レーザ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる色素レーザ装置の第1の実施の形態を示す構成図。
【図2】本発明に係わる色素レーザ装置の第2の実施の形態を示す構成図。
【図3】本発明に係わる色素レーザ装置の第3の実施の形態を示す構成図。
【図4】同装置における遮蔽構造物の具体的な構成図。
【図5】本発明に係わる色素レーザ装置の第4の実施の形態を示す構成図。
【図6】同装置におけるジャケットの具体的な構成図。
【図7】本発明に係わる色素レーザ装置の第5の実施の形態を示す構成図。
【図8】従来装置の構成図。
【図9】色素フローセルにおける増幅作用を示す図。
【図10】外気温度と色素溶液の温度との差に起因する屈折率分布を示す図。
【符号の説明】
1…レーザ発振器、
2…増幅器、
3…色素溶液、
4,5…色素フローセル、
8…励起レーザ装置、
20,21,32,33,61,62…色素循環装置、
22,23,30,31…温度センサ、
40,41…遮蔽構造物、
42,43,52,53…恒温水循環装置、
50,51…ジャケット、
60…マッハツェンダー干渉計。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a dye laser device that excites a dye solution flowing in a dye flow cell and outputs dye laser light.
[0002]
[Prior art]
FIG. 8 is a block diagram of the dye laser apparatus.
A one-stage amplifier 2 is arranged on the optical path of the dye laser beam Q output from the dye laser oscillator (hereinafter abbreviated as laser oscillator) 1.
[0003]
Each of the laser oscillator 1 and the amplifier 2 includes dye flow cells 4 and 5 through which a dye solution 3 flows.
The dye circulation cells 6 and 7 are connected to the dye flow cells 4 and 5, respectively, and the dye solution 3 is circulated to the dye flow cells 4 and 5 by the dye circulation devices 6 and 7.
[0004]
On the other hand, an excitation laser device 8 is provided, and two beam splitters 9 and 10 and a mirror 11 are arranged on the optical path of the pulsed excitation laser light P output from the excitation laser device 8.
[0005]
Among these, the beam splitter 9 branches a part of the excitation laser beam P and guides it to the dye flow cell 4 of the laser oscillator 1.
The beam splitter 10 divides the excitation laser light P transmitted through the beam splitter 9 into two parts, guides one of the excitation laser lights P to one side of the dye flow cell 5 of the amplifier 2 through the mirror 11, and the other. The excitation laser beam P is guided to the other side of the dye flow cell 5 of the amplifier 2 via the mirrors 12 and 13.
[0006]
With such a configuration, when the pulsed pumping laser beam P is output from the pumping laser device 8, the pumping laser beam P is branched in two directions by the beam splitter 9, and one of the pumping laser beams is The dye solution 3 flowing in the dye flow cell 4 of the laser oscillator 1 is irradiated.
[0007]
When the excitation laser beam P is irradiated on the dye solution 3 in this way, the dye solution 3 is excited, resonance occurs in the laser resonator, and the dye laser beam Q is output. This dye laser beam Q is incident on the dye solution 3 flowing in the dye flow cell 5 of the amplifier 2 in one stage.
[0008]
At the same time, the excitation laser light P is branched in two directions by the beam splitter 10, and one excitation laser light P is irradiated to the dye solution 3 from one side of the dye flow cell 5 of the amplifier 2 through the mirror 11. The other excitation laser beam P is reflected by the mirrors 12 and 13 and is applied to the dye solution 3 from the other side of the dye flow cell 5 of the amplifier 2.
[0009]
That is, FIG. 9 is a schematic diagram showing the amplification action of the dye flow cell 5 on the amplifier 2. The dye flow cell 5 exhibits a lateral excitation type amplification action, and the dye solution 3 flows from the top to the bottom of the figure.
[0010]
The dye laser light Q is incident on the dye solution 3 from a direction orthogonal to the flow direction, and the excitation laser light P is incident from both directions orthogonal to the flow direction of the dye solution 3 together with the dye solution 3. .
[0011]
When the excitation laser light P is incident on the dye solution 3, the dye solution 3 is excited, and the dye laser light Q is incident upon the occurrence of the excited state. Therefore, the dye laser light Q is amplified and output by the stimulated emission action. .
[0012]
At this time, the circulation flow rate of the dye solution 3 is set so that the dye solution 3 in the excitation region shown in FIG. 9 is completely replaced every time each pulsed excitation laser beam P is incident.
[0013]
By exchanging the dye solution 3, when the excitation laser light P is incident on the dye solution 3, a part of the excitation energy is changed to heat and a refractive index distribution (thermal lens effect) is formed in the dye solution 3. However, this is removed between the pulsed excitation laser beams P by the flow of the dye solution 3. As a result, a high-quality dye laser beam Q with little wavefront distortion is amplified and output.
[0014]
However, if there is a difference between the temperature of the dye solution 3 and the temperature of the member of the dye flow cell 5, a refractive index distribution is formed in the liquid of the dye solution 3 due to this temperature difference.
FIG. 10 shows the refractive index distribution in the dye solution due to such a temperature difference. This refractive index distribution is shown for the case where Ta> Ts, where Ts is the temperature of the dye solution 3 and Ta is the temperature outside the dye flow cell 5 (outside air).
[0015]
In general, the dye flow cell 5 is formed of a glass member such as quartz glass, and the thermal conductivity thereof is smaller than that of a metal member. For example, the thermal conductivity of quartz glass is 1.4 (W / m · K, @ 0 ° C.), and the thermal conductivity 403 (W / m · K) of copper (Cu), which is known as a good heat conductor. K, @ 0 ° C).
[0016]
Further, considering the boundary between the member of the dye flow cell 5 and the outside air (= air), the thermal conductivity of the outside air is 0.0214 (W / m · K, @ 0 ° C.), which is even smaller.
For this reason, in the steady state, the temperature Tc at the boundary surface of the dye flow cell 5 does not coincide with the temperature Ta of the outside air in contact therewith and the temperature Ts of the dye solution 3 on both the outside air side and the dye solution side.
[0017]
That is, the temperature Tc of the boundary surface of the dye flow cell 5 is Ta> Tc> Ts, and this boundary surface acts as a heat source for the dye solution 3.
Although most of the heat supply from the boundary surface of the dye flow cell 5 to the dye solution 3 is removed by the flow of the dye solution 3, the flow velocity distribution of the dye solution 3 becomes smaller as it approaches the boundary surface due to the viscous resistance of the solvent. Therefore, a temperature distribution localized on the boundary surface as shown in FIG. 10 is formed in the steady state.
[0018]
When such a temperature distribution is formed, the refractive index distribution of the dye solution 3 changes, and distortion occurs in the wavefront of the dye laser light Q that passes through the portion.
Here, if the wavefront phase difference between the boundary surface of the dye flow cell 5 and the central portion of the dye flow cell 5 is k, the wavefront phase difference k is expressed by the following equation with the wavelength λ as a unit.
[0019]
k = (dn / dT) * (Ts−Tc) * L / λ (unit: wavelength λ) (1)
Here, (dn / dT) is the temperature dependence of the dye solution refractive index, and L is the flow cell channel length (= excitation region length) of the dye flow cell 5.
[0020]
For example, the solvent of the dye solution 3 is ethanol (dn / dT = −4 × 10-4), The flow cell channel length (2 cm) and the wavelength λ (600 nm), the wavefront phase difference k is 13.3 (Ts−Tc).
[0021]
Therefore, when the temperature difference between the flow cell interface temperature Tc and the dye solution temperature Ts is 0.1 ° C., a phase difference of about 1.3λ wavelength occurs.
When such a wavefront phase difference is generated in the dye solution 3, a phase difference is generated in the wavefront due to a change in the refractive index distribution, and the transmission characteristics of the dye laser beam Q are deteriorated.
[0022]
In addition, it is not uncommon for the temperature difference between the outside air and the dye solution 3 to be several degrees C. With this initial temperature difference, the temperature difference at the interface between the dye solution 3 and the dye flow cell 5 is 0.1. There is a good possibility of being on the order of ° C.
[0023]
Thus, the temperature of the dye solution 3 and the temperature of the member of the dye flow cell 5 are independent of each other, and the local refractive index generated at the interface between the dye flow cell 5 and the dye solution 3 due to the temperature difference therebetween. No consideration is given to the distribution.
[0024]
For this reason, distortion of the wavefront of the dye laser beam Q due to the local refractive index distribution occurs, which causes beam profile deterioration during transmission of the dye laser beam Q.
[0025]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the boundary surface of the dye flow cell 5 acts as a heat source and a local refractive index distribution is generated in the dye solution 3, and the wave front distortion of the dye laser light Q is generated due to this refractive index distribution. This causes deterioration of the beam profile of the light Q.
[0026]
Accordingly, the present invention provides a dye laser device capable of eliminating the distortion of the wavefront of the dye laser light caused by the local refractive index distribution generated in the dye solution and outputting high-quality dye laser light having excellent transmission characteristics. For the purpose.
[0027]
[Means for Solving the Problems]
The first aspect of the present invention isIn a dye laser device comprising a dye flow cell in which a flow path for a dye solution is formed, and exciting the dye solution and outputting the dye laser light by irradiating the dye solution flowing in the dye flow cell with excitation laser light.The temperature measuring means for measuring the outside temperature in the vicinity of the dye flow cell or the temperature of the dye flow cell and the temperature of the dye solution are controlled so as to coincide with the outside air temperature in the vicinity of the dye flow cell or the temperature of the dye flow cell measured by the temperature measuring means.And a dye laser device including a temperature control unit.
[0028]
If such a dye laser device,The temperature of the dye solution is adjusted so that the outside air temperature near the dye flow cell or the temperature of the dye flow cell is measured by the temperature measuring means, and the temperature of the outside air or dye flow cell near the dye flow cell is measured by the temperature measuring means. Control by means.
[0029]
Thus, by matching the temperature of the dye solution and the temperature of the dye flow cell, the local refractive index distribution generated in the dye solution is not generated, and the distortion of the wave front of the dye laser beam is eliminated, and the transmission characteristics are excellent. Quality dye laser light is output.
[0030]
The second aspect of the present invention includes a dye flow cell having a flow path through which a dye solution flows, and irradiates the dye solution flowing through the dye flow cell with excitation laser light to excite the dye solution and output the dye laser light.In the dye laser device,The dye flow cell is housed in a shielding structure that shields it from the outside air, and the overall temperature in the shielding structure is controlled to match the temperature of the dye solution.It is a dye laser apparatus provided with a temperature control means.
[0031]
In such a dye laser device, the dye flow cell is housed in a shielding structure that shields the outside air, and the entire temperature in the shielding structure is made to coincide with the temperature of the dye solution. The temperature of the solution matches.
[0032]
According to a third invention, in the dye laser apparatus of the second invention, the temperature control means covers the dye flow cell with a highly thermoconductive member and controls the temperature of this member to coincide with the temperature of the dye solution. Have Thereby, the temperature of the dye flow cell coincides with the temperature of the dye solution.
[0033]
A fourth invention includes a dye flow cell in which a flow path for a dye solution is formed, and the dye solution flowing in the dye flow cell is irradiated with excitation laser light to excite the dye solution and output dye laser light. The dye laser device includes a temperature control unit that measures the wavefront of the dye laser beam and controls the temperature of the dye solution so as to minimize distortion of the wavefront.
[0034]
In such a dye laser device, the temperature of the dye solution and the temperature of the dye flow cell are controlled by measuring the wavefront of the dye laser light and controlling the temperature of the dye solution so as to minimize the distortion of the wavefront. Match.
[0035]
A fifth invention includes a dye flow cell in which a flow path for the dye solution is formed, and a dye that excites the dye solution to output the dye laser light by irradiating the dye solution flowing through the dye flow cell with the excitation laser light. In the laser device, the dye flow cell is housed to shield the outside air and the constant temperature water is circulated inside, and the wave front of the dye laser beam is measured, and the constant temperature water is minimized so as to minimize the distortion of the wave front. A dye laser apparatus including temperature control means for controlling temperature.
[0036]
In such a dye laser device, the temperature of the dye solution is measured by measuring the wavefront of the dye laser light and controlling the temperature of the constant temperature water circulating in the shielding structure so as to minimize the distortion of the wavefront. And the temperature of the dye flow cell coincide.
[0050]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(1) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals.
FIG.Is a pigmentIt is a block diagram of a laser apparatus.
[0051]
A one-stage amplifier 2 is arranged on the optical path of the dye laser beam Q output from the laser oscillator 1.
Each of the laser oscillator 1 and the amplifier 2 includes dye flow cells 4 and 5 through which a dye solution 3 flows. Dye circulation devices 20 and 21 are connected to the dye flow cells 4 and 5, respectively, and the dye solution 3 is circulated to the dye flow cells 4 and 5 by the dye circulation devices 20 and 21.
[0052]
On the other hand, an excitation laser device 8 is provided, and two beam splitters 9 and 10 and a mirror 11 are arranged on the optical path of the pulsed excitation laser light P output from the excitation laser device 8.
[0053]
Among these, the beam splitter 9 branches a part of the excitation laser beam P and guides it to the dye flow cell 4 of the laser oscillator 1.
The beam splitter 10 divides the excitation laser light P transmitted through the beam splitter 9 into two parts, guides one of the excitation laser lights P to one side of the dye flow cell 5 of the amplifier 2 through the mirror 11, and the other. The excitation laser beam P is guided to the other side of the dye flow cell 5 of the amplifier 2 via the mirrors 12 and 13.
[0054]
This dye laser device has a function as temperature control means for monitoring the ambient temperature of each of the dye flow cells 4 and 5 and matching the ambient temperature with the temperature of the dye solution 3.
[0055]
That is, in the vicinity of the dye flow cells 4 and 5 in the laser oscillator 1 and the amplifier 2, temperature sensors 22 and 23 such as thermocouples are arranged, respectively.
The temperature sensors 22 and 23 have a function of monitoring the outside air temperature of the dye flow cells 4 and 5 in the laser oscillator 1 and the amplifier 2 and feeding back the outside air temperature to the dye circulation devices 20 and 21, respectively.
[0056]
These dye circulation devices 20 and 21 have the function of a temperature adjustment mechanism that inputs the outside air temperature monitored by the temperature sensors 22 and 23, respectively, and controls the temperature so that the temperature of the dye solution 3 matches the outside air temperature. doing.
[0057]
Next, the operation of the apparatus configured as described above will be described.
When pulsed excitation laser light P is output from the excitation laser device 8, the excitation laser light P is branched in two directions by the beam splitter 9, and one of the excitation laser lights is supplied to the dye flow cell 4 of the laser oscillator 1. The flowing dye solution 3 is irradiated.
[0058]
When the excitation laser beam P is applied to the dye solution 3 in this way, the dye solution 3 is excited, resonance occurs in the laser resonator, and the dye laser beam Q is output. This dye laser beam Q is incident on the dye solution 3 flowing in the dye flow cell 5 of the amplifier 2 in one stage.
[0059]
At the same time, the excitation laser light P is branched in two directions by the beam splitter 10, and one excitation laser light P is irradiated to the dye solution 3 from one side of the dye flow cell 5 of the amplifier 2 through the mirror 11. The other excitation laser beam P is reflected by the mirrors 12 and 13 and is applied to the dye solution 3 from the other side of the dye flow cell 5 of the amplifier 2.
[0060]
That is, similarly to the amplification action of the dye flow cell 5 in the amplifier 2 shown in FIG. 9, the dye laser beam Q is incident on the dye solution 3 from the direction orthogonal to the flow direction, and the flow of the dye solution 3 together with this. The excitation laser light P enters from each direction on both sides orthogonal to the direction.
[0061]
When the excitation laser beam P is incident on the dye solution 3, the dye solution 3 is excited and resonance occurs in the laser oscillator in the amplifier 2. Since the dye laser beam Q is incident upon the occurrence of this laser resonance, the dye laser beam Q is amplified and output.
[0062]
At this time, the circulation flow rate of the dye solution 3 is set so that the dye solution 3 in the excitation region shown in FIG. 9 is completely replaced every time each pulsed excitation laser beam P is incident. When the excitation laser beam P is incident on 3, a part of the excitation energy is changed to heat and a refractive index distribution (thermal lens effect) is formed in the dye solution 3, which is caused by the flow of the dye solution 3. It is removed between each pulsed excitation laser beam P.
[0063]
On the other hand, the temperature sensors 22 and 23 arranged in the vicinity of the dye flow cell 4 of the laser oscillator 1 and the dye flow cell 5 of the amplifier 2 monitor the outside air temperature in the vicinity of the dye flow cells 4 and 5, respectively. These outside air temperatures are sent to the respective dye circulation devices 20 and 21 as feedback control signals.
[0064]
These dye circulation devices 20 and 21 input the outside air temperatures monitored by the temperature sensors 22 and 23 by the temperature adjusting mechanisms, respectively, and control the temperature of the dye solution 3 so as to match these outside air temperatures.
[0065]
By this temperature control, the temperature of the dye solution 3 flowing through the dye flow cell 4 of the laser oscillator 1 and the dye flow cell 5 of the amplifier 2 matches the outside air temperature of these dye flow cells 4 and 5.
[0066]
Thereby, for example, each temperature Tc at the boundary surface of the dye flow cell 5 coincides with the temperature Ta of the outside air on both the outside air side and the dye solution side. That is, the relationship between the temperature Tc of the boundary surface of the dye flow cell 5, the temperature Ta of the outside air, and the temperature Ts of the dye solution 3 is approximately Ta = Tc = Ts.
[0067]
Since no temperature difference is generated between the dye flow cell 5 and the dye solution 3 in this way, the dye solution 3 does not generate a refractive index distribution locally, and the dye laser light Q transmitted through the dye solution 3 is not generated. There is no distortion in the wavefront.
[0068]
As a result, the laser oscillator 1 outputs a high-quality dye laser beam Q with little wavefront distortion and enters the amplifier 2, and the amplifier 2 also amplifies and outputs a high-quality dye laser beam Q with less wavefront distortion. Is done.
[0069]
As described above, in the first embodiment, the temperature sensors 22 and 23 for monitoring the outside air temperature are arranged, and the temperature of the dye solution 3 flowing through the dye flow cells 4 and 5 in the laser oscillator 1 and the amplifier 2 is set. Since the temperature is controlled so as to match the outside air temperature, a local refractive index distribution does not occur in the dye solution 3, the wavefront distortion of the dye laser light Q is eliminated, and the beam profile during transmission of the dye laser light Q is deteriorated. Therefore, it is possible to output high-quality dye laser light having excellent long-distance transmission characteristics.
[0070]
In the first embodiment, the configuration is a single-stage amplification dye laser device, but the present invention can also be applied to a configuration of a dye laser device without an amplification stage or a multi-stage dye laser device.
(2) A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0071]
Figure 2 shows the dyeIt is a block diagram of a laser apparatus.
This dye laser device has a function as temperature control means for monitoring the temperature of the dye flow cells 4 and 5 themselves and making the temperature of the dye solution 3 coincide with the temperature of the dye flow cells 4 and 5.
[0072]
That is, temperature sensors 30 and 31 such as thermocouples are arranged in the dye flow cells 4 and 5 in the laser oscillator 1 and the amplifier 2, respectively.
These temperature sensors 30 and 31 have a function of directly monitoring the temperatures of the dye flow cells 4 and 5 in the laser oscillator 1 and the amplifier 2 and sending the flow cell temperatures to the dye circulation devices 32 and 33 as feedback control signals, respectively. ing.
[0073]
These dye circulation devices 32 and 33 have the function of a temperature adjustment mechanism that inputs the flow cell temperatures monitored by the temperature sensors 30 and 31, respectively, and controls the temperature so that the temperature of the dye solution 3 matches the flow cell temperature. doing.
[0074]
Next, the operation of the apparatus configured as described above will be described.
When the pulsed pumping laser beam P is output from the pumping laser device 8, the pumping laser beam P is branched in two directions by the beam splitter 9 as described above, and one of the pumping laser beams is emitted from the laser oscillator 1. The dye solution 3 flowing in the dye flow cell 4 is irradiated.
[0075]
Further, the excitation laser beam P is branched in two directions by the beam splitter 10, and one excitation laser beam P is irradiated to the dye solution 3 from one side of the dye flow cell 5 of the amplifier 2 through the mirror 11, and the other The excitation laser beam P is reflected by the mirrors 12 and 13 and is applied to the dye solution 3 from the other side of the dye flow cell 5 of the amplifier 2.
[0076]
When the excitation laser beam P is applied to the dye solution 3 flowing through the laser oscillator 1 in this way, the dye solution 3 is excited, resonance occurs in the laser resonator, and the dye laser beam Q is output. This dye laser beam Q is incident on the dye solution 3 flowing in the dye flow cell 5 of the amplifier 2 in one stage.
[0077]
In this amplifier 2, the dye solution 3 is excited by the incidence of the excitation laser light P, resonance occurs in the laser oscillator, and the incident dye laser light Q is amplified and output.
On the other hand, each temperature sensor 30, 31 directly monitors the temperature of each dye flow cell 4, 5 and sends the flow cell temperature to each dye circulation device 32, 33 as a feedback control signal.
[0078]
The dye circulation devices 32 and 33 receive the flow cell temperatures monitored by the temperature sensors 30 and 31 from the temperature adjustment mechanisms, respectively, and control the temperature of the dye solution 3 so as to match the flow cell temperatures.
[0079]
By this temperature control, the temperature of the dye solution 3 flowing through the dye flow cell 4 of the laser oscillator 1 and the dye flow cell 5 of the amplifier 2 matches the temperature of these dye flow cells 4 and 5.
[0080]
When the temperatures of the dye flow cell 5 and the dye solution 3 coincide with each other in this way, the refractive index distribution is not locally generated in the dye solution 3 and the wavefront of the dye laser light Q transmitted through the dye solution 3 is distorted. Does not occur.
[0081]
As a result, the laser oscillator 1 outputs a high-quality dye laser beam Q with little wavefront distortion and enters the amplifier 2, and the amplifier 2 also amplifies and outputs a high-quality dye laser beam Q with less wavefront distortion. Is done.
[0082]
As described above, in the second embodiment, the temperature sensors 30 and 31 for directly monitoring the temperature of the dye flow cells 4 and 5 themselves are arranged, and the dye flow cells 4 and 5 in the laser oscillator 1 and the amplifier 2 are respectively provided. Since the temperature of the flowing dye solution 3 is controlled so as to match the flow cell temperature, a local refractive index distribution does not occur in the dye solution 3, the wavefront distortion of the dye laser light Q is eliminated, and the dye laser light Q The beam profile during transmission is not deteriorated, and high-quality dye laser light having excellent long-distance transmission characteristics can be output.
(3) Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0083]
FIG.Is a pigmentIt is a block diagram of a laser apparatus.
This dye laser device is housed in shielding structures 40 and 41 that shield the dye flow cells 4 and 5 from the outside air, and serves as temperature control means for controlling the entire temperature in the shielding structures 40 and 41 to a predetermined temperature. It has a function.
[0084]
That is, the laser oscillator 1 includes a shielding structure 40, and the dye flow cell 4 is accommodated in the shielding structure 40.
A constant temperature water circulation device 42 is connected to the shielding structure 40. The constant temperature water circulation device 42 has a function of monitoring the temperature of the dye solution 3, controlling the temperature of the constant temperature water to the same temperature as the color solution 3, and circulating the constant temperature water in the shielding structure 40. doing.
[0085]
The dye flow cell 5 is housed in the shielding structure 41 of the amplifier 2. A constant temperature water circulation device 43 is connected to the shielding structure 41. The constant temperature water circulation device 43 has a function of monitoring the temperature of the dye solution 3, controlling the temperature of the constant temperature water to the same temperature as that of the dye solution 3, and circulating the constant temperature water in the shielding structure 41. doing.
[0086]
FIG. 4 is a specific configuration diagram of the shielding structures 40 and 41.
These shielding structures 40 and 41 are formed in a cubic shape, and the dye flow cells 4 and 5 are accommodated therein.
[0087]
Further, these shielding structures 40 and 41 are provided with light transmitting and exiting windows 44 and 45 for allowing the excitation laser beam P to enter at positions facing each other, and the dye laser beam Q is incident thereon. Light-transmitting dye laser amplification windows 46 and 47 are provided at positions facing each other.
[0088]
Next, the operation of the apparatus configured as described above will be described.
When the pulsed pumping laser beam P is output from the pumping laser device 8, the pumping laser beam P is branched in two directions by the beam splitter 9 as described above, and one of the pumping laser beams is emitted from the laser oscillator 1. The dye solution 3 flowing in the dye flow cell 4 is irradiated.
[0089]
Further, the excitation laser light P is branched in two directions by the beam splitter 10, one of which is irradiated to the dye solution 3 from one side of the dye flow cell 5 of the amplifier 2 via the mirror 11, and the other is each mirror 12, 13. And the dye solution 3 is irradiated from the other side of the dye flow cell 5 of the amplifier 2.
[0090]
When the excitation laser beam P is applied to the dye solution 3 flowing through the laser oscillator 1 in this way, the dye solution 3 is excited, resonance occurs in the laser resonator, and the dye laser beam Q is output. This dye laser beam Q is incident on the dye solution 3 flowing in the dye flow cell 5 of the amplifier 2 in one stage.
[0091]
In this amplifier 2, the dye solution 3 is excited by the incidence of the excitation laser light P, resonance occurs in the laser oscillator, and the incident dye laser light Q is amplified and output.
On the other hand, each of the constant temperature water circulation devices 42 and 43 monitors, for example, the temperature of the dye solution 3, controls the temperature of the constant temperature water to the same temperature as that of the dye solution 3, and shields the constant temperature water 40 and 41 Circulate within.
[0092]
Thereby, the ambient temperature of the dye flow cell 4 of the laser oscillator 1 and the dye flow cell 5 of the amplifier 2 is controlled to the same temperature as the dye solution 3 by constant temperature water, and accordingly, the temperature of the dye flow cells 4 and 5 and the dye solution 3 are controlled. The temperature is the same.
[0093]
When the temperatures of the dye flow cell 5 and the dye solution 3 coincide with each other in this way, the refractive index distribution is not locally generated in the dye solution 3 and the wavefront of the dye laser light Q transmitted through the dye solution 3 is distorted. Does not occur.
[0094]
As a result, the laser oscillator 1 outputs a high-quality dye laser beam Q with little wavefront distortion and enters the amplifier 2, and the amplifier 2 also amplifies and outputs a high-quality dye laser beam Q with less wavefront distortion. Is done.
[0095]
Thus, in the said 3rd Embodiment, each dye flow cell 4 and 5 is accommodated in each shielding structure 40 and 41, The inside of these shielding structures 40 and 41 is made into the temperature of the dye solution 3 with constant temperature water. Since the temperature is controlled so as to match, the local refractive index distribution does not occur in the dye solution 3, the wavefront distortion of the dye laser light Q is eliminated, and the beam profile during transmission of the dye laser light Q does not deteriorate, High-quality dye laser light with excellent long-distance transmission characteristics can be output.
(4) Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0096]
FIG.Is a pigmentIt is a block diagram of a laser apparatus.
In this dye laser device, the dye flow cells 4 and 5 are covered with high thermal conductivity members, for example, jackets 50 and 51 made of steel, and temperature control means for controlling the temperature of the jackets 50 and 51 to a predetermined temperature. It has the function of.
[0097]
That is, the laser oscillator 1 is provided with a jacket 50 in which the dye flow cell 4 is accommodated.
A constant temperature water circulation device 52 is connected to the jacket 50. The constant temperature water circulation device 52 has a function of monitoring the temperature of the dye solution 3, controlling the temperature of the constant temperature water to the same temperature as the color solution 3, and circulating the constant temperature water in the jacket 50. Yes.
[0098]
A dye flow cell 5 is accommodated in the jacket 51 of the amplifier 2. A constant temperature water circulation device 53 is connected to the jacket 51. The constant temperature water circulation device 53 has a function of monitoring the temperature of the dye solution 3, for example, controlling the temperature of the constant temperature water to the same temperature as the temperature of the dye solution 3, and circulating the constant temperature water in the jacket 51. Yes.
[0099]
FIG. 6 is a specific configuration diagram of the jackets 50 and 51.
The jackets 50 and 51 are formed in a cubic shape, and the dye flow cells 4 and 5 are provided therein.
[0100]
In these jackets 50 and 51, laser input / output holes 54 and 55 for entering the excitation laser beam P are formed at positions facing each other, and each dye laser amplification hole for entering the dye laser beam Q is formed. 56 and 57 are formed at positions facing each other.
[0101]
Next, the operation of the apparatus configured as described above will be described.
When the pulsed pumping laser beam P is output from the pumping laser device 8, the pumping laser beam P is branched in two directions by the beam splitter 9 as described above, and one of the pumping laser beams is emitted from the laser oscillator 1. The dye solution 3 flowing in the dye flow cell 4 is irradiated.
[0102]
Further, the excitation laser light P is branched in two directions by the beam splitter 10, one of which is irradiated to the dye solution 3 from one side of the dye flow cell 5 of the amplifier 2 via the mirror 11, and the other is each mirror 12, 13. And the dye solution 3 is irradiated from the other side of the dye flow cell 5 of the amplifier 2.
[0103]
When the excitation laser beam P is applied to the dye solution 3 flowing through the laser oscillator 1 in this way, the dye solution 3 is excited, resonance occurs in the laser resonator, and the dye laser beam Q is output. This dye laser beam Q is incident on the dye solution 3 flowing in the dye flow cell 5 of the amplifier 2 in one stage.
[0104]
In this amplifier 2, the dye solution 3 is excited by the incidence of the excitation laser light P, resonance occurs in the laser oscillator, and the incident dye laser light Q is amplified and output.
On the other hand, each of the constant temperature water circulation devices 52 and 53 monitors the temperature of the dye solution 3, controls the temperature of the constant temperature water to the same temperature as that of the dye solution 3, and circulates the constant temperature water to the jackets 50 and 51. To do.
[0105]
As a result, the jackets 50 and 51 are kept at the same temperature as the dye solution 3 because the temperature of the jackets 50 and 51 is the same as that of the dye solution 3 by supplying constant temperature water, and the steel material is excellent in thermal conductivity.
[0106]
As described above, when the temperatures of the jackets 50 and 51 are maintained at the same temperature as that of the dye solution 3, the temperatures of the dye flow cells 4 and 5 coincide with the temperature of the dye solution 3.
[0107]
When the temperatures of the dye flow cell 5 and the dye solution 3 coincide with each other in this way, the refractive index distribution is not locally generated in the dye solution 3 and the wavefront of the dye laser light Q transmitted through the dye solution 3 is distorted. Does not occur.
[0108]
As a result, the laser oscillator 1 outputs a high-quality dye laser beam Q with little wavefront distortion and enters the amplifier 2, and the amplifier 2 also amplifies and outputs a high-quality dye laser beam Q with less wavefront distortion. Is done.
[0109]
As described above, in the fourth embodiment, the dye flow cells 4 and 5 are surrounded by the jackets 50 and 51 excellent in thermal conductivity, and the temperature of the jackets 50 and 51 is set to the temperature of the dye solution 3 with constant temperature water. Since the temperature is controlled so as to match, the local refractive index distribution does not occur in the dye solution 3, the wavefront distortion of the dye laser light Q is eliminated, and the beam profile during transmission of the dye laser light Q does not deteriorate, High-quality dye laser light with excellent long-distance transmission characteristics can be output.
(5) Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0110]
FIG.Is a pigmentIt is a block diagram of a laser apparatus.
This dye laser device has a function as temperature control means for measuring the wavefront of the amplified dye laser beam Q and controlling the temperature of the dye solution 3 so as to minimize the distortion of the wavefront.
[0111]
That is, for example, a Mach-Zehnder interferometer 60 as a wavefront detection unit is disposed on the optical path of the dye laser beam Q amplified and output from the amplifier 2.
The Mach-Zehnder interferometer 60 has a function of making the dye laser light Q to be amplified output incident, measuring the wavefront of the dye laser light Q, and sending the wavefront information to each of the dye circulation devices 61 and 62 as a feedback control signal. Have.
[0112]
The dye laser light Q incident on the Mach-Zehnder interferometer 60 is, for example, a part of the dye laser light Q amplified and output from the amplifier 2 that is branched by a beam splitter.
[0113]
Each of the dye circulation devices 61 and 62 receives the wavefront information of the dye laser beam Q measured by the Mach-Zehnder interferometer 60, and sets the temperature of the dye solution 3 so that the distortion of the wavefront of the dye laser beam Q is minimized. It has a temperature adjustment function to control, and a function to circulate the temperature-controlled dye solution 3 to the dye flow cells 4 and 5.
[0114]
Next, the operation of the apparatus configured as described above will be described.
When the pulsed pumping laser beam P is output from the pumping laser device 8, the pumping laser beam P is branched in two directions by the beam splitter 9 as described above, and one of the pumping laser beams is emitted from the laser oscillator 1. The dye solution 3 flowing in the dye flow cell 4 is irradiated.
[0115]
Further, the excitation laser light P is branched in two directions by the beam splitter 10, one of which is irradiated to the dye solution 3 from one side of the dye flow cell 5 of the amplifier 2 via the mirror 11, and the other is each mirror 12, 13. And the dye solution 3 is irradiated from the other side of the dye flow cell 5 of the amplifier 2.
[0116]
When the excitation laser beam P is applied to the dye solution 3 flowing through the laser oscillator 1 in this way, the dye solution 3 is excited, resonance occurs in the laser resonator, and the dye laser beam Q is output. This dye laser beam Q is incident on the dye solution 3 flowing in the dye flow cell 5 of the amplifier 2 in one stage.
[0117]
In this amplifier 2, the dye solution 3 is excited by the incidence of the excitation laser light P, resonance occurs in the laser oscillator, and the incident dye laser light Q is amplified and output.
Here, a part of the amplified dye laser beam Q is branched by the beam splitter and enters the Mach-Zehnder interferometer 60.
[0118]
The Mach-Zehnder interferometer 60 receives the dye laser beam Q, measures the wavefront of the dye laser beam Q, and sends the wavefront information to each of the dye circulation devices 61 and 62 as a feedback control signal.
[0119]
These dye circulation devices 61 and 62 receive the wavefront information of the dye laser light Q measured by the Mach-Zehnder interferometer 60, and set the temperature of the dye solution 3 so that the distortion of the wavefront of the dye laser light Q is minimized. Control.
[0120]
The dye circulation devices 61 and 62 circulate the temperature-controlled dye solution 3 to the dye flow cells 4 and 5.
As described above, the temperature of the dye solution 3 is controlled so that the distortion of the wavefront of the dye laser beam Q is minimized. This means that the temperature of the dye solution 3 matches the temperature of the dye flow cells 4 and 5. That is, no change in temperature distribution occurs at the interface between the flow cells 4 and 5 and the dye solution 3.
[0121]
When the temperatures of the dye flow cells 4 and 5 and the dye solution 3 coincide with each other in this way, the dye solution 3 does not generate a refractive index distribution locally, and the wave front of the dye laser light Q transmitted through the dye solution 3 is observed. Distortion does not occur.
[0122]
As a result, the laser oscillator 1 outputs a high-quality dye laser beam Q with little wavefront distortion and enters the amplifier 2, and the amplifier 2 also amplifies and outputs a high-quality dye laser beam Q with less wavefront distortion. Is done.
[0123]
Thus, in the fifth embodiment, the wave front of the amplified dye laser beam Q is measured, and the temperature of the dye solution 3 is controlled so as to minimize the distortion of the wave front. High quality with excellent long-distance transmission characteristics, because no local refractive index distribution occurs in the dye solution 3, the wavefront distortion of the dye laser light Q is eliminated, the beam profile during transmission of the dye laser light Q does not deteriorate A simple dye laser beam can be output.
[0124]
Note that the fifth embodiment may be modified as follows.
For example, the dye flow cells 4 and 5 of the laser oscillator 1 and the amplifier 2 are accommodated in the shielding structures 40 and 41 shown in FIG. 4, respectively, and the constant temperature water circulation devices 42 and 43 are contained in the shielding structures 40 and 41. Circulate constant temperature water.
[0125]
At this time, the constant temperature water circulation devices 42 and 43 receive the wavefront information of the dye laser beam Q measured by the Mach-Zehnder interferometer 60, and the temperature of the constant temperature water so that the distortion of the wavefront of the dye laser beam Q is minimized. To control.
[0126]
With such a configuration, the temperatures of the dye flow cells 4 and 5 and the dye solution 3 can be matched, and similarly to the above, no local refractive index distribution occurs in the dye solution 3, and the dye laser light Q Wavefront distortion is eliminated, the beam profile during transmission of the dye laser light Q is not deteriorated, and high-quality dye laser light having excellent long-distance transmission characteristics can be output.
[0127]
Further, the dye flow cells 4 and 5 of the laser oscillator 1 and the amplifier 2 are provided in the respective jackets 50 and 51 shown in FIG. 6, and constant temperature water is circulated in the jackets 50 and 51 by the constant temperature water circulation devices 52 and 53. Let
[0128]
At this time, the constant temperature water circulation devices 52 and 53 receive the wavefront information of the dye laser light Q measured by the Mach-Zehnder interferometer 60, and the temperature of the constant temperature water so that the distortion of the wavefront of the dye laser light Q is minimized. To control.
Even with such a configuration, the same effects as those of the fifth embodiment can be obtained.
[0129]
【The invention's effect】
As detailed aboveAccording to the present inventionThus, it is possible to provide a dye laser device capable of eliminating the distortion of the wavefront of the dye laser light caused by the local refractive index distribution generated in the dye solution and outputting high-quality dye laser light having excellent transmission characteristics.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a dye laser apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing a second embodiment of the dye laser apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram showing a third embodiment of a dye laser apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a specific configuration diagram of a shielding structure in the apparatus.
FIG. 5 is a configuration diagram showing a fourth embodiment of the dye laser apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a specific configuration diagram of a jacket in the apparatus.
FIG. 7 is a configuration diagram showing a fifth embodiment of the dye laser apparatus according to the present invention.
FIG. 8 is a configuration diagram of a conventional apparatus.
FIG. 9 is a diagram showing an amplification action in a dye flow cell.
FIG. 10 is a view showing a refractive index distribution resulting from a difference between an outside air temperature and a temperature of a dye solution.
[Explanation of symbols]
1 ... Laser oscillator,
2 ... Amplifier,
3 ... Dye solution,
4, 5 ... Dye flow cell,
8 ... Excitation laser device,
20, 21, 32, 33, 61, 62 ... pigment circulation device,
22, 23, 30, 31 ... temperature sensor,
40, 41 ... shielding structure,
42, 43, 52, 53 ... constant temperature water circulation device,
50,51 ... jacket,
60 ... Mach-Zehnder interferometer.

Claims (5)

色素溶液の流れる流路が形成された色素フローセルを備え、この色素フローセルに流れる前記色素溶液に励起レーザ光を照射することにより前記色素溶液を励起して色素レーザ光を出力する色素レーザ装置において、
前記色素フローセル近傍の外気温度又は前記色素フローセルの温度を測定する温度測定手段と、
前記色素溶液の温度を前記温度測定手段で測定された前記色素フローセル近傍の外気温度又は前記色素フローセルの温度とを一致させるよう制御する温度制御手段と、
を具備したことを特徴とする色素レーザ装置。
In a dye laser device comprising a dye flow cell in which a flow path for a dye solution is formed, and exciting the dye solution to output dye laser light by irradiating the dye solution flowing in the dye flow cell with excitation laser light.
Temperature measuring means for measuring the outside air temperature in the vicinity of the dye flow cell or the temperature of the dye flow cell;
Temperature control means for controlling the temperature of the dye solution so as to match the outside air temperature near the dye flow cell or the temperature of the dye flow cell measured by the temperature measuring means ;
A dye laser device comprising:
色素溶液の流れる流路が形成された色素フローセルを備え、この色素フローセルに流れる前記色素溶液に励起レーザ光を照射することにより前記色素溶液を励起して色素レーザ光を出力する色素レーザ装置において、
前記色素フローセルを外気と遮蔽する遮蔽構造物内に収納し、かつこの遮蔽構造物内の全体の温度を前記色素溶液の温度と一致するよう制御する温度制御手段、
を具備したことを特徴とする色素レーザ装置。
In a dye laser device comprising a dye flow cell in which a flow path for a dye solution is formed, and exciting the dye solution to output dye laser light by irradiating the dye solution flowing in the dye flow cell with excitation laser light .
Temperature control means for storing the dye flow cell in a shielding structure that shields it from the outside air, and controlling the overall temperature in the shielding structure to match the temperature of the dye solution ;
A dye laser device comprising:
前記温度制御手段は、前記色素フローセルを高い熱電導性の部材により覆い、かつこの部材の温度を前記色素溶液の温度と一致するよう制御する機能を有することを特徴とする請求項2記載の色素レーザ装置。 3. The dye according to claim 2 , wherein the temperature control means has a function of covering the dye flow cell with a highly thermoconductive member and controlling the temperature of the member to coincide with the temperature of the dye solution. Laser device. 色素溶液の流れる流路が形成された色素フローセルを備え、この色素フローセルに流れる前記色素溶液に励起レーザ光を照射することにより前記色素溶液を励起して色素レーザ光を出力する色素レーザ装置において、
前記色素レーザ光の波面を計測し、この波面の歪みを最小とするように前記色素溶液の温度を制御する温度制御手段、
を具備したことを特徴とする色素レーザ装置。
In a dye laser device comprising a dye flow cell in which a flow path for a dye solution is formed, and exciting the dye solution to output dye laser light by irradiating the dye solution flowing in the dye flow cell with excitation laser light.
Temperature control means for measuring the wavefront of the dye laser beam and controlling the temperature of the dye solution so as to minimize distortion of the wavefront;
Dye laser device being characterized in that comprises a.
色素溶液の流れる流路が形成された色素フローセルを備え、この色素フローセルに流れる前記色素溶液に励起レーザ光を照射することにより前記色素溶液を励起して色素レーザ光を出力する色素レーザ装置において、
前記色素フローセルを収納して外気と遮蔽し、かつ内部に恒温水を循環させる遮蔽構造物と、
前記色素レーザ光の波面を計測し、この波面の歪みを最小とするように前記恒温水の温度を制御する温度制御手段と、
を具備したことを特徴とする色素レーザ装置。
In a dye laser device comprising a dye flow cell in which a flow path for a dye solution is formed, and exciting the dye solution to output dye laser light by irradiating the dye solution flowing in the dye flow cell with excitation laser light.
A shielding structure that houses the dye flow cell, shields it from the outside air, and circulates constant temperature water inside;
Temperature control means for measuring the wavefront of the dye laser light and controlling the temperature of the constant temperature water so as to minimize distortion of the wavefront;
Dye laser device being characterized in that comprises a.
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