DE69204108T2 - Optischer Wellenlängenwandler. - Google Patents

Optischer Wellenlängenwandler.

Info

Publication number
DE69204108T2
DE69204108T2 DE1992604108 DE69204108T DE69204108T2 DE 69204108 T2 DE69204108 T2 DE 69204108T2 DE 1992604108 DE1992604108 DE 1992604108 DE 69204108 T DE69204108 T DE 69204108T DE 69204108 T2 DE69204108 T2 DE 69204108T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
laser
medium
mirror
wavelength converter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE1992604108
Other languages
English (en)
Other versions
DE69204108D1 (de
Inventor
Shinichiro Aoshima
Tsuneyuki Urakami
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hamamatsu Photonics KK filed Critical Hamamatsu Photonics KK
Application granted granted Critical
Publication of DE69204108D1 publication Critical patent/DE69204108D1/de
Publication of DE69204108T2 publication Critical patent/DE69204108T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2/00—Demodulating light; Transferring the modulation of modulated light; Frequency-changing of light
    • G02F2/02—Frequency-changing of light, e.g. by quantum counters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • H01S3/0057—Temporal shaping, e.g. pulse compression, frequency chirping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/106—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity
    • H01S3/108—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity using non-linear optical devices, e.g. exhibiting Brillouin or Raman scattering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/041—Optical pumping

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen optischen Wellenlängenwandler, präziser gesagt, auf einen optischen Wellenlängenwandler zur Umwandlung der Wellenlänge des Lichtes durch Veränderung der Zeitpunkte, zu welchen das Licht und ein Pumpimpuls auf ein nichtlineares Lichtbrechungsmedium auftreffen.
  • Es werden intensive, extrem schnelle und eine große spektrale Breite aufweisende, weißlichtkontinuums- bzw. -superkontinuumsnahe Impulse erzeugt, indem Laserimpulse in dem Bereich der Picosekunde ein, einen nichtlinearen Brechungsindex aufweisendes, nichtlineares Lichtbrechungsmedium passieren.
  • Zum Zwecke einer spektralen Erweiterung ist es bekannt, eine Phasenmodulation anzuwenden, bei welcher der Spektralbereich des Lasers erweitert wird, wenn der Laserimpuls ein nichtlineares Lichtbrechungsmedium passiert. Der Laserimpuls bewirkt mit Passieren des Mediums eine Änderung des Brechungsindexes. Diese ruft wiederum eine, einen Frequenzhub innerhalb der Einhüllenden des Impulses auslösende Phasenumwandlu ng hervor, welche 'selbständige Phasenmodulation' (SPM) genannt wird. Induzierte Phasenmodulation (IPM) und Kreuzphasenmodulation (XPM) sind ebenfalls bekannt. Bei der IPM erfolgt eine Phasenmodulation unter Verwendung eines starken, als Pumpimpuls dienenden Laserimpulses. Genauer gesagt, sobald ein schwacher Impuls einer anderen Frequenz das Medium, dessen Brechungsindex durch den starken Laserimpuls eine Änderung erfahren hatte, passiert, kann die Phase des schwachen, optischen Feldes durch die Zeitveränderung des aus dem starken Primärimpuls resultierenden Brechungsindexes moduliert werden.
  • Gleichermaßen erfolgt bei der XPM eine Phasenverschiebung des Lichtes, wenn ein Pumpimpuls und das zu modulierende Licht zur gleichen Zeit auf das nichtlineare Brechungsmedium auftreffen, wobei die Phasenverschiebung von der Spitzenleistung des Pumpimpulses abhängig ist. Eine Ableitung der Phasenverschiebung entspricht einer Frequenzmodulation, daher kommt die Phasenmodulation der Freq uenzmodulation gleich. Infolgedessen kann das Lichtspektrum verbreitert oder eine optische Wellenlänge mittels XPM durch die Phasenmodulation verändert werden. Wie in einem Fachaufsatz von P.L. Baldeck et al, mit dem Titel "Induced-frequency shift of copropagating ultrafäst optical pulses", erschienen 6. Juni 1988 in "American Institute of Phys", offenbart, ist es bereits bekannt, daß, hervorgerufen durch den veränderten Zeitpunkt, zu welchem der Pumpimpuls und das zu modulierende Licht auf das nichtlineare Brechungsmedium auftreffen, eine Verschiebung der zentralen Wellenlänge stattfindet. Da die Phasenmodulation bei der XPM von der Spitzenleistung des Pumpimpulses abhängt, besteht das Problem, daß ein Pumpimpuls mit hoher Spitzenleistung erforderlich ist.
  • Ein optischer Wellenlängenwandler gemäß der Erfindung mit:
  • einem Laserresonator, welcher einen ersten Laserspiegel, einen zweiten Laserspiegel, ein zwischen dem ersten und zweiten Laserspiegel vorgesehenes Lasermedium sowie eine Anregungseinheit zur Anregung des Lasermediums zwecks Erzeugung eines Pumpimpulses seitens des Lasermediums vorsieht;
  • einem nichtlinearen, optischen Medium, welches einen nichtlinearen Brechungsindex aufweist;
  • einer lichtemittierenden Einheit zum Emittieren von zu modulierendem Licht; und
  • einer Zeitverzögertingseinheit, welche vorgesehen ist, um von der lichtemittierenden Einheit emittiertes Licht zu empfangen und dieses Licht mit einer erforderlichen Verzögerung dem nichtlinearen, optischen Medium zuzuführen;
  • ist dadurch gekennzeichnet, daß das nichtlineare, optische Medium im Inneren des Laserresonators angeordnet ist, so daß der sich zwischen den Laserspiegeln ausbreitende Pumpimpuls auf das nichtlineare, optische Medium trifft.
  • Spezielle Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
  • Fig. 1 - ein Blockdiagramm, welches einen optischen Wellenlängenwandler nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • Fig. 2 - ein Blockdiagramm, welches einen optischen Wellenlängenwandler nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • Fig. 3 - ein Blockdiagramm, welches einen optischen Wellenlängenwandler nach einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • Fig. 4 - ein Blockdiagramm, welches einen optischen Wellenlängenwandler nach einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • Fig. 5 - ein erläuterndes Diagramm, welches ein erstes Beispiel einer, in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung verwendbaren Zeitverzögerungseinheit darstellt;
  • Fig. 6 - ein erläuterndes Diagramm, welches ein zweites Beispiel einer, in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung verwendbaren Zeitverzögerungseinheit darstellt;
  • Fig. 7 - ein erläuterndes Diagramm, welches ein drittes Beispiel einer, in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung verwendbaren Zeitverzögerungseinheit darstellt;
  • Fig. 8 - ein erläuterndes Diagramm, welches ein viertes Beispiel einer, in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung verwendbaren Zeitverzögertingseinheit darstellt; sowie
  • Fig. 9 - ein erläuterndes Diagramm, welches ein fünftes Beispiel einer, in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung verwendbaren Zeitverzögerungseinheit darstellt.
  • Ein erstes Ausführungsbeispiel eines optischen Wellenlängenwandlers 10 ist in Blockform in Fig. 1 dargestellt. Der Wellenlängenwandler 10 weist einen Laserresonator 20, ein nichtlineares, optisches Medium mit einein nichtlinearen Brechungsindex, eine lichtemittierende Einheit 24 sowie eine Zeitverzögerungseinheit 26 auf. Der Laserresonator 20 weist einen Eingangslaserspiegel 18A, einen Ausgangslaserspiegel 18B, ein Lasermedium 14 sowie eine Anregungseinheit 12 zur Anregung des Lasermediums 14 auf. Das nichtlineare, optische Medium 22, dessen Brechungsindex sich verändert, wenn Laserimpulse passieren, ist im Inneren des Laserresonators 20 angeordnet. Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel ist das nichtlineare, optische Medium 22 zwischen dem Eingangslaserspiegel 18A und dem Lasermedium 14 vorgesehen. Eine Intensitätsmodulationseinheit 16 kann wahlweise zwischen dem Lasermedium 14 und dem Ausgangslaserspiegel 18B angeordnet werden. Bei einer solchen Anordnung treffen das von der Einheit 24 emittierte Licht und der Pumpimpuls auf das nichtlineare, optische Medium 22, um das Licht dadurch einer Phasenmodulation zu unterwerfen. Die Zeitverzögerungseinheit 26 verzögert einen Zeitpunkt, zu welchem das zu modulierende Licht auf das nichtlineare, optische Medium 22 trifft, um auf diese Weise die Wellenlänge des Lichtes zu verschieben.
  • Der Eingangs- und Ausgangslaserspiegel 18A, 18B weisen einen hohen Durchlässigkeitsgrad, welcher der Wellenlänge λ2 des von der lichtemiuierenden Einheit 24 emittierten Lichtes zugeordnet ist, sowie einen hohen Reflexionsgrad gegenüber der Wellenlänge λ1 des seitens des Lasermediums 14 oszillierten Lichtes auf.
  • Es sind eine Laserdiode, ein Festkörperlaser, Farbstofflaser oder Gaslaser für den Laserresonator 20 verwendbar. Die beiden Endflächen der Laserdiode müssen bei Benutzung für den Laserresonator 20 mit einem Material versehen sein, welches einen hohen Dtirchlässigkeitsgrad in Bezug auf das zu modulierende Licht und einen geringen Durchlässigkeitsgrad in Bezug auf den in dem Laserresonator 20 oszillierten Pumpimpuls aufweist.
  • Im Hinblick auf die Anregungseinheit 12 sind verschiedene Laserarten bzw. Blitzlampen im Falle einer Photoanregung verwendbar, während bei Stromanregung von einer Stromerzeugungsvorrichtung und bei Entladungsanregung von einer Entladungserzeugungsvorrichtung Gebrauch gemacht wird.
  • Für das Lasermedium 14 können Halbleiter-, feste, flüssige sowie gasförmige Materialien verwendet werden. Typischerweise sind Halbleitermaterialien, wie zum Beispiel GaAs, InGaAsP, InA1P, Feststoffe, wie zum Beispiel Nd-YAG, YLF, Cr³ +:Mg&sub2; SiO&sub4; , Cr&sup4; +:Mg SiO&sub4; , sowie Fasern, Flüssigkörper, wie zum Beispiel Rhodamin6G, gasförmige Materialien, wie zum Beispiel Argon, Excimer, CO&sub2; , Kupferdampf, verwendbar.
  • Das nichtlineare, optische Medium 22 setzt sich aus den Materialien mit nichtlinearem Brechungsindex zusammen. Derartige Materialien weisen zum Beispiel Wasserstoff, Wasser (H&sub2;O, DO), Aceton, Cyclohexan, Stickstoff, Sauerstoff, Nitrobenzol, Toluol, Chlorbenzol, CS&sub2; , CCl&sub4; , Diamanten, Calcit, Silicium, Bergkristalle, LiTaO&sub3; , InSb, Lichtleitfasern oder ähnliches auf.
  • Die Intensitätsmodulationseinheit 16 kann aus Q-Schaltung, Resonator- Dumper, Mode-Locker sowie passivem Mode-Locking durch sättigbaren Absorptionsfarbstoff gebildet werden, welche sämtlich zum Stand der Technik gehören. Bei dem aus einem Halbleitermaterial bestehenden Lasermedium 14 kann durch Venvendung eines Anregungsstromimpulses auf die Intensitätsmodulationseinheit 16 verzichtet werden.
  • Bei dem mit einem A/O-Element bzw. E/O-Element gebildeten Q-Schalter wird das Lasermediuin 14 in einem Zustand angeregt, in welchem der Q-Faktor herabgesetzt ist, wobei der Q-Faktor sodann abrupt erhöht wird, wenn die Besetzungsinversionsdichte ausreichend hoch ist, um dadurch einen Laserausgang hoher Intensität und von extrem kurzer Dauer zu erhalten.
  • Was den für die Intensitätsmodulationseinheit 16 verwendeten Resonator- Dumper betrifft, wird der Laserausgang mit Pulsen beaufschlagt, während gleichzeitig die im Inneren des Laserresonators 20 durch Diffraktion gespeicherte Energie entnommen wird.
  • Was den für die Intensitätsmodulationseinheit 16 verwendeten Mode-Locker anbelangt, so ist ein A/O-Element bzw. E/O-Element im Inneren des Laserresonators 20 vorgesehen. um die Phasen mehrerer gleichzeitig oszillierender Longitudinalmoden unter Verwendung eines von außen angewandten, elektrischen Signales zwangsläufig zu synchronisieren.
  • Arbeitet die Intensitätsmodulationseinheit 16 im passiven Mode-Locking unter Verwendung eines absorbierbarn Farbstoffes, so absorbiert der absorbierbare Farbstoff das schwache Licht. um auf diese Weise das Licht weiter abzuschwächen, während er das starke Licht nur geringfügig absorbiert und es im wesentlichen unverändert läßt.
  • Es ist zu erwähnen, daß die Anregungseinheit 12 ebenfalls als Intensitätsmodulationseinheit 16 verwendet werden kann. Genauer gesagt, die Anregungseinheit 12 beaufschlagt bei Lichtanregung das angeregte Licht mit Pulsen, während bei Stromanregung die Anregung durch pulsierenden Strom erfolgt. Es kaitn von einer Hybridanordnung, bei welcher diese Anregungsmöglichkeiten 6 kombiniert sind, Gebrauch gemacht werden.
  • Als lichtemittierende Einheit 24 können Lichtquellen unterschiedlicher Laserarten oder LEDs eingesetzt werden.
  • Da der Eingangs- und Ausgangslaserspiegel 18A, 18B einen hohen Reflexionsgrad gegenüber der Wellenlänge λ1 des von dem angeregten Lasermedium 14 oszillierten Lichtes aufweisen, kommt das Licht der Wellenlänge λ1 zwischen dem Eingangs- und Ausgangsspiegel 18A, 18B bei Betrieb in Resonanz, und es wird von der Intensitätsmodulationseinheit 16 ein Impulslicht erzeugt. Dagegen wird das von der lichtemittierenden Einheit 24 emittierte Licht der Wellenlänge λ2 dem Laserresonator 20 durch die Zeitverzögerungseinheit 26 zugeführt. Da der Eingangs- und Ausgangslaserspiegel 18A, 18B einen hohen Durchlässigkeitsgrad gegen über dem Licht der Wellenlänge λ2 aufweisen, kann das Licht dem Laserresonator 20 auf einfache Weise zugeführt und von diesem abgeleitet werden.
  • Das Licht der Wellenlänge λ2 und der Pumpimpuls der Wellenlänge λ1 treffen zur gleichen Zeit auf das nichtlineare, optische Medium 22 auf, wo das Licht der Wellenlänge λ2 einer Phasenmodulation unterzogen wird. Das phasenmodulierte Licht wird von dem Ausgangslaserspiegel 18B abgegeben. Die Zeitverzögerungseinlieit 26 verzögert den Auftreffzeitpunkt des zu modulierenden Lichtes, so daß das Licht einer Wellenlängenverschiebung unterworfen wird.
  • P.L. Baldeck et al berichteten in dem zuvor erwähnten Aufsatz, daß, unter Verwendung eines Laserlichtes mit einer Spitzenleistung von 4 kw, eine Wellenlängenverschiebung von ungefähr 0,45 nm bei einein Versuch beobachtet wurde. Bei Einsetzen des die gleiche Spitzenleistung aufweisenden Pumpimpulses bei der vorliegenden Erfindung ist die der XPM zugeführte Spitzenleistung 100mal so groß wie die in dem Aufsatz erwähnte Spitzenleistung, vorausgesetzt, daß der Durchlässigkeitsgrad der Spiegel des Laserresonators etwa 1% beträgt. Daher kann die Wellenlänge in einem Bereich von 45 nm verschoben werden.
  • Ein Wellenlängenwandler nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Das zweite Ausführungsbeispiel gleicht ebenfalls dem ersten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme, daß sowohl die lichtemittierende Einheit 24 als auch die Zeitverzögerungseinheit 26 im Innern des Laserresonators 20 angeordnet sind. Der Eingangslaserspiegel 18A weist einen hohen Reflexionsgrad gegenüber dein Licht der Wellenlängen λ1 und λ2 auf. Der Ausgangsspiegel 18B weist dagegen einen hohen Durchlässigkeitsgrad gegenüber dem Licht der Wellenlänge λ2 sowie einen hohen Reflexionsgrad gegenüber dem Licht der Wellenlänge λ1 auf.
  • Bei dem dritten Ausführungsbeispiel kann die lichtemittierende Einheit 26 so angeordnet werden, daß eine Wellenumwandlung eines Teiles des Laserlichtes der Wellenlänge λ2, welches in dem Laserresonator oszillierte, stattfindet und ein Licht der Wellenlänge λ1 erzeugt, welches eine SHG (Erzeugung der zweiten Harmonischen) des Lichtes der Wellenlänge λ2 darstellt. Zur Durchführung einer Wellenumwandlung stehen ADP, KDP, β-BaBO zur Verfügung , wobei SHG-Licht, THG (Erzeugung der dritten Harmonischen)-Licht, FHG (Erzeugung der fünften Harmonischen)-Licht oder parametnsches Oszillationsliclit erzeugt werden kann. Folglich ist es in solchen Fällen nicht erforderlich, die lichtemittierende Einheit 24 auf andere Weise zu aktivieren. Ferner kann der Leistungsverlust des zu modulierenden Lichtes verhindert werden.
  • Ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 4 dargestellt. Das vierte Ausführungsbeispiel gleicht dem in Fig. 3 gezeigten, dritten Ausführungsbeispiel, unterscheidet sich jedoch von diesem darin, daß es außerdem einen Kaltlichtspiegel 28, ein nichtlineares Absorptionsmittel 30 und einen Reflexionsspiegel 31 aufweist, welche in der angegebenen Reihenfolge auf der Außenseite des Ausgangslaserspiegels 18B angeordnet sind. Der Kaltlichtspiegel 28 weist einen hohen Reflexionsgrad gegenüber dem Licht der Wellenlänge λ2 auf, wobei das von dem Kaltlichtspiegel 28 reflektierte Licht als Ausgangslicht abgeleitet werden kann. Der Durchlässigkeitsgrad des Ausgangslaserspiegels 18B für das Licht der Wellenlänge λ1 ist auf groß eingestellt. Das Pumplicht wird durch zusätzliches Mode-Lock durch das nichtlineare Absorptionsmedium 30 und den Reflexionsspiegel 28 einer Intensitätsmodulation unterworfen. Auf die Intensitätsmodulationseinheit kann verzichtet werden.
  • Die in den verschiedenen Ausführungsbeispielen verwendete Zeitverzögerungseinheit 26 weist eine in den Fig. 5 bis 7 dargestellte Anordnung auf. In den Fällen, in welchen die lichtemittierende Einheit 24, wie bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten, ersten und zweiten Ausführungsbeispiel, auf der Außenseite des Laserresonators 20 angeordnet ist, kann die Zeitverzögerungseinheit 26 wie in Fig, 5 gezeigt vorgesehen werden. Ein Paar Spiegel 32A, 32B ist gegenüber einer optischen Achse bei ±45º angeordnet, während ein weiteres Paar Spiegel 34A, 34B, welches parallel zu den Spiegeln 32A, 32B verläuft, zu den Spiegeln 32A, 32B hin und von diesen weg, senkrecht zu der optischen Achse, verschiebbar vorgesehen ist, wobei die Parallelität der beiden Spiegelpaare beibehalten wird. Durch die Bewegung der Spiegel 34A, 34B erfolgt eine Änderung des Lichtweges, um so eine Lichtverzögerung herbeizuführen. Auf dem Lichtweg kann ein Material mit hohem Brechungsindex, wie zum Beispiel Glas, vorgesehen oder die Länge einer auf der optischen Achse angeordneten Lichtleitfäser geändert werden.
  • In den Fällen, in denen die lichtemittierende Einheit 24, wie bei den in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen, im Innern des Laserresonators 20 angeordnet ist, kann die Zeitverzögerungseinheit 26 wie in Fig, 6 gezeigt vorgesehen werden. In der Figur ist ein Paar Kaltlichtspiegel 36A, 36B gegenüber der optischen Achse bei ±45º angeordnet, welches dem Licht der Wellenlänge λ1 gegenüber durchlässig und dem Licht der Wellenlänge λ2 gegenüber oder umgekehrt reflektierend ist. Parallel zu den Kaltlichtspiegeln 36A, 36B ist ein Spiegel paar 38A, 38B so angeordnet, daß es zu den Kaltlichtspiegeln 36A, 36B hin und von diesen weg verschoben werden kann.
  • Als weiteres Beispiel der Zeitverzögerungseinheit 26 kann ein Medium 40 mit verschiedenen Brechungsindizes gegenüber dem Licht der Wellenlängen λ1 und λ2 in dem Laserresonator 20 verschiebbar angeordnet sein. Die effektiven Lichtwege des Lichtes der Wellenlängen λ1 und λ2 können unter Verwendung der Prismen 42A, 42B, 42C und 42D, wie in Fig. 8 dargestellt, oder unter Verwendung der Prismen 42A, 42B und eines Spiegels 44, wie in Fig. 9 dargestellt, verändert werden. Durch Verschiebung der Positionen der Prismen 42B und 42C verändern sich die Lichtwege des das Medium, d.h. Prisma, passierenden Lichtes, um dadurch die Lichtwege abzuleiten.
  • Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen können kurze Impulse des zu modulierende Lichtes gebildet und eine Veränderung der Impulsbreite erreicht werden, indem eine Korrekturanordnung, wie zum Beispiel ein Gitterpaar, zur Korrektur einer Phasendispersion auf jeder Wellenlänge im Innern des Laserresonators 20 bzw. des Lasermediums 14 vorgesehen wird.
  • Obgleich das Lasermedium 14 und das nichtlineare, optische Medium 22 separat angeordnet sind, ist das nichtlineare Medium 22 nicht erforderlich, wenn das Lasermedium 14 einen nichtlinearen Brechungsindex aufweist.
  • Die Intensität des Lichtes in dem Laserresonator ist um ein oder zwei Größen höher als die Intensität des dem Laserresonator entnommenen Lichtes, so daß ein, eine hohe Spitzenleistting aufweisender Pumpimpuls auf das nichtlineare, optische Medium auftreffen kann. Folglich kann die Wellenlängenverschiebung entsprechend erhöht werden, da diese von der Spitzenleistung des Pumpimpulses abhängig ist.

Claims (8)

1. Optischer Wellenlängenwandler (10) mit:
einem Laserresonator (20), welcher einen ersten Laserspiegel (18A), einen zweiten Laserspiegel (18B), ein zwischen dem ersten und zweiten Laserspiegel vorgesehenes Lasermedium (14) sowie eine Anregungseinheit (12) zur Anregung des Lasermediums (14) zwecks Erzeugung eines Pumpimpulses seitens des Lasermediums (14) vorsieht;
einem nichtlinearen, optischen Medium (22), welches einen nichtlinearen Brechungsindex aufweist;
einer lichtemittierenden Einheit (24) zum Emittieren von zu modulierendem Licht; und
einer Zeitverzögerungseinheit (26), welche vorgesehen ist, um von der lichtemittierenden Einheit (24) emittiertes Licht zu empfangen und dieses Licht mit einer erforderlichen Verzögerung dem nichtlinearen, optischen Medium (22) zuzuführen;
dadurch gekennzeichnet, daß das nichtlineare, optische Medium im Inneren des Laserresonators (20) angeordnet ist, so daß der sich zwischen den Laserspiegeln (18) ausbreitende Pumpimpuls auf das nichtlineare, optische Medium (22) trifft.
2. Optischer Wellenlängenwandler gemäß Anspruch 1, bei welchem das nichtlineare, optische Medium (22) zwischen dem ersten Laserspiegel (18A) und dem Lasermedium (14) angeordnet ist.
3. Optischer Wellenlängenwandler gemäß Anspruch 2, bei welchem die Zeitverzögerungseinheit (26) im Inneren des Laserresonators (20) zwischen dem ersten Laserspiegel (18A) und dem nichtlinearen, optischen Medium (22) angeordnet ist.
4. Optischer Wellenlängenwandler gemäß Anspruch 1, bei welchem sich die Zeitverzögerungseinheit (26) und die lichtemittierende Einheit (24) im Inneren des Laserresonators (20) befinden und so angeordnet sind, daß die lichtemittierende Einheit (24) und die Zeitverzögerungseinheit (26) zwischen dem ersten Laserspiegel (18A) und dem nichtlinearen, optischen Medium (22) in der angegebenen Reihenfolge vorgesehen sind.
5. Optischer Wellenlängenwandler gemäß Anspruch 4, bei welchem die lichtemittierende Einheit (24) das Licht durch Wellenlängenverschiebung eines Teiles des Pumpimpulses erzeugt.
6. Optischer Wellenlängenwandler gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, welcher ferner eine, im Inneren des Laserresonators (20) vorgesehene Intensitätsmodulationseinheit (16) zur Intensitätsmodulation des in dem Laserresonator oszillierenden Lichtes zwecks Erzeugung von Lichtimpulsen aufweist.
7. Optischer Wellenlängenwandler gemäß Anspruch 6, bei welchem die Intensitätsmodulationseinheit (16) in Angrenzung an den zweiten Laserspiegel (188) vorgesehen ist, und welcher ferner einen, außerhalb des Laserresonators (20) und in Angrenzung an den zweiten Laserspiegel (18B) angeordneten Kaltlichtspiegel (28), ein, neben dem Kaltlichtspiegel angeordnetes, nichtlineares Absorptionsmittel (30) sowie einen, neben dem nichtlinearen Absorptionsmittel (30) vorgesehenen Reflexionsspiegel (31) aufweist.
8. Optischer Wellenlängenwandler gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei welchem die Zeitverzögerungseinheit (26) Mittel zur Änderung des Lichtweges des seitens der lichtemittierenden Einheit (24) emittierten Lichtes aufweist.
DE1992604108 1991-06-06 1992-06-05 Optischer Wellenlängenwandler. Expired - Fee Related DE69204108T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16737091A JPH04360591A (ja) 1991-06-06 1991-06-06 波長可変光源装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69204108D1 DE69204108D1 (de) 1995-09-21
DE69204108T2 true DE69204108T2 (de) 1996-04-25

Family

ID=15848457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1992604108 Expired - Fee Related DE69204108T2 (de) 1991-06-06 1992-06-05 Optischer Wellenlängenwandler.

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0517532B1 (de)
JP (1) JPH04360591A (de)
DE (1) DE69204108T2 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2365620A (en) * 2000-08-07 2002-02-20 Imperial College Optical wavelength shifting by semiconductor intersubband laser
CN110445006B (zh) * 2019-07-31 2021-05-14 苏州创鑫激光科技有限公司 一种变频晶体点位的控制方法及变频晶体的换点方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4879723A (en) * 1987-07-27 1989-11-07 Amoco Corporation Intracavity generation of coherent optical radiation of optical mixing

Also Published As

Publication number Publication date
DE69204108D1 (de) 1995-09-21
EP0517532A3 (en) 1993-06-09
EP0517532A2 (de) 1992-12-09
JPH04360591A (ja) 1992-12-14
EP0517532B1 (de) 1995-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112004002187B4 (de) Gepulste Laserquellen
DE69300520T2 (de) Hochleistungslaser mit faseroptischer zuleitung.
DE19750320C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Lichtpulsverstärkung
EP0314171B1 (de) Modengekoppelter Laser
DE69721888T2 (de) Laservorrichtung mit sehr kurzen optischen Pulsen
US4180751A (en) Mode-locked optical parametric oscillator apparatus
DE69106581T2 (de) Festkörperlaserresonator.
DE69101414T2 (de) Optischer Impulsgeber.
DE19812203A1 (de) Quasi-phasenangepaßtes parametrisches Chirpimpulsverstärkungssystem
DE60034589T2 (de) Modengekoppelter dünner scheibenlaser
DE112008001338T5 (de) Akusto-optisch gütegeschalteter CO2-Laser
EP0229284B1 (de) Verfahren und Anordnung zur wellenlängenselektiven internen Intensitätsmodulation und Strahlungsimpulserzeugung von Hochleistungs-CO2-Lasern
DE10152507A1 (de) Kurzpuls-optisch-parametrisches Oszillatorsystem
DE102004007881A1 (de) Optische gepumpte Laservorrichtung zur Erzeugung von Laserimpulsen
DE69204945T2 (de) Verfahren und System zur Komprimierung und Verstärkung von ultrakurzen Laser-Impulsen.
DE4219169A1 (de) Laseranordnung
DE10143709A1 (de) Einrichtung zur Frequenzkonversion einer Lasergrundfrequenz in andere Frequenzen
DE4130802A1 (de) Festkoerper-laseroszillator
US5317577A (en) Optical wavelength shifter using nonlinear refractive medium disposed interiorly of laser resonator
DE69127183T2 (de) Modemgekoppelter Laser mit einem nichtlinearen selbstfokussierenden Element
DE69204108T2 (de) Optischer Wellenlängenwandler.
EP2561406A1 (de) Parametrischer oszillator und verfahren zum erzeugen ultrakurzer pulse
DE2020104B2 (de) Verstärkerkettenstufe für Laserlichtimpulse
AT500694B1 (de) Einrichtung zum erzeugen kohärenter strahlung
DE112021004296T5 (de) Gepulster laser mit intrakavitärer frequenzwandlung, unterstützt durch extrakavitäre frequenzwandlung

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee