JP2008124389A - コヒーレントドップラーライダー - Google Patents
コヒーレントドップラーライダー Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008124389A JP2008124389A JP2006309274A JP2006309274A JP2008124389A JP 2008124389 A JP2008124389 A JP 2008124389A JP 2006309274 A JP2006309274 A JP 2006309274A JP 2006309274 A JP2006309274 A JP 2006309274A JP 2008124389 A JP2008124389 A JP 2008124389A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- light
- coherent doppler
- pulse
- coherent
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/0602—Crystal lasers or glass lasers
- H01S3/0612—Non-homogeneous structure
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S17/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
- G01S17/95—Lidar systems specially adapted for specific applications for meteorological use
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
- G01S7/4811—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements common to transmitter and receiver
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/483—Details of pulse systems
- G01S7/484—Transmitters
-
- 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
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/0602—Crystal lasers or glass lasers
- H01S3/061—Crystal lasers or glass lasers with elliptical or circular cross-section and elongated shape, e.g. rod
-
- 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
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/08054—Passive cavity elements acting on the polarization, e.g. a polarizer for branching or walk-off compensation
-
- 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
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/09403—Cross-pumping, e.g. Förster process involving intermediate medium for excitation transfer
-
- 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
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/0941—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode
- H01S3/09415—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode the pumping beam being parallel to the lasing mode of the pumped medium, e.g. end-pumping
-
- 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
- H01S3/10084—Frequency control by seeding
- H01S3/10092—Coherent seed, e.g. injection locking
-
- 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
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/16—Solid materials
- H01S3/1601—Solid materials characterised by an active (lasing) ion
- H01S3/1603—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth
- H01S3/161—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth holmium
-
- 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
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/16—Solid materials
- H01S3/1601—Solid materials characterised by an active (lasing) ion
- H01S3/1603—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth
- H01S3/1616—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth thulium
-
- 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
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/16—Solid materials
- H01S3/163—Solid materials characterised by a crystal matrix
- H01S3/164—Solid materials characterised by a crystal matrix garnet
- H01S3/1643—YAG
-
- 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
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/16—Solid materials
- H01S3/1685—Ceramics
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
【解決手段】マスターレーザーから出力されるシード光の注入同期により発振波長を制御されるパルスレーザーを有するコヒーレントドップラーライダーにおいて、パルスレーザーは、共振器内にレーザー媒質を配置し、励起光としてレーザー媒質に所定の繰り返し周波数のパルス光を入射することにより共振器内においてパルスレーザー発振を生じさせて、共振器からパルスレーザー光を出力するパルスレーザーであって、レーザー媒質は、Tm,Ho:YAGセラミックを有してなる領域を少なくとも有するレーザー媒質であり、レーザー媒質を励起光により励起して、波長が2μm帯のパルスレーザー光を出力する。
【選択図】 図2
Description
ここで、コヒーレントドップラーライダーについて説明すると、まず、ライダー(LIDAR:Light Detection And Ranging)とレーダー(Radar:Radio Detection And Ranging)とは、レーダーが電波を送信するのに対し、ライダーが電波の代わりにレーザー光を送信光源として用いる点において、両者は異なっている。
ところで、上記したようにコヒーレントドップラーライダーは大気中にパルスレーザー光を放出するものであるが、リモートセンシングにおいて大気中にパルスレーザー光を放出することを考慮すると、人間の目に対して安全性の高い、所謂、アイセイフ領域たる1.5μmよりも長い波長領域において発振するパルスレーザーを用いることが望ましいものである。
なお、本願出願人が特許出願のときに知っている先行技術は、文献公知発明に係る発明ではないため、記載すべき先行技術文献情報はない。
0≦Tm≦20% (但し、Tm=0,Ho=0を除く。)
とすることが好ましく、また、YAGセラミックに添加するHoイオンの添加濃度(ドープ率)については、
0≦Ho≦10% (但し、Tm=0,Ho=0を除く。)
とすることが好ましい。
ここで、TmとHoとの少なくともいずれか一方をドープしたYAGセラミックたるTm,Ho:YAGセラミック、即ち、TmとHoとの少なくともいずれか一方をドープするイオンとして用いた多結晶体からなる固体レーザーたるTm,Ho:YAGセラミックは、Hoイオンによって発振し、また、Tmイオンは励起光を効果的に吸収させる増感剤として作用し、波長750nm〜820nmの波長帯の励起光の励起により波長2μm帯、より詳細には、波長1.9μm〜2.2μm帯の高エネルギーのパルスレーザー光を発振する。
即ち、本発明のうち請求項1に記載の発明は、マスターレーザーから出力されるシード光の注入同期により発振波長を制御されるパルスレーザーを有し、上記パルスレーザーから出力されたパルスレーザー光を大気中に発射し、該大気中に発射されたパルスレーザー光がドップラーシフトを受けた反射光を受光して、該受光した反射光に基づきドップラー偏移を検出するコヒーレントドップラーライダーにおいて、上記パルスレーザーは、共振器内にレーザー媒質を配置し、励起光として上記レーザー媒質に所定の繰り返し周波数のパルス光を入射することにより上記共振器内においてパルスレーザー発振を生じさせて、上記共振器からパルスレーザー光を出力するパルスレーザーであって、上記レーザー媒質は、ガーネット構造を有して化学式がY3Al5O12として表される透明なYAGセラミックにレーザー活性イオンとしてTmとHoとの少なくともいずれか一方を添加した材料たるTm,Ho:YAGセラミックを有してなる領域を少なくとも有するレーザー媒質であり、上記レーザー媒質を上記励起光により励起して、波長が2μm帯のパルスレーザー光を出力するようにしたものである。
0≦Tm≦20% (但し、Tm=0,Ho=0を除く。)
であるようにしたものである。
0≦Ho≦10% (但し、Tm=0,Ho=0を除く。)
であるようにしたものである。
上記レーザー媒質を冷却する冷却手段を有するようにしたものである。
まず、図2には、本発明の実施の形態の一例によるコヒーレントドップラーライダーのブロック構成説明図が示されているが、このコヒーレントドップラーライダー100は、パルスレーザー102の構成が図1に示す従来のパルスレーザー12の構成と異なる点においてのみ、図1に示す従来のコヒーレントドップラーライダーと異なっている。
ここで、図3には、パルスレーザー102に用いるレーザー媒質の斜視構成説明図が示されている。
0≦Tm≦20%
好ましくは、
3≦Tm≦6
とし、Hoについては、
0≦Ho≦10%
好ましくは、
0.3≦Ho≦0.4
とする。但し、Tm=0,Ho=0は除くものとする。
また、図4には、上記したレーザー媒質104を備えたパルスレーザー102の概念構成説明図が示されている。
ここで、励起チャンバー106についてより詳細に説明すると、励起チャンバー106内には、レーザー媒質104の一方の端面104d(図3を参照する。)をリアミラー108に対向させるとともに、レーザー媒質104の他方の端面104e(図3を参照する。)を出力ミラー110に対向させるようにして、レーザー媒質104が配置されている。
以上の構成において、パルスレーザー102によれば、TmとHoとの少なくともいずれか一方をドープしたYAGセラミックたるTm,Ho:YAGセラミック、即ち、TmとHoとの少なくともいずれか一方をドープするイオンとして用いた多結晶体からなる固体レーザーたるTm,Ho:YAGセラミックよりなる第1領域104aは、Hoイオンによって発振し、また、Tmイオンは励起光を効果的に吸収させる増感剤として作用し、半導体レーザー114により照射される波長750nm〜820nmの波長帯の励起光の励起により、波長1.9μm〜2.2μmの波長2μm帯の高エネルギーのパルスレーザー光を発振するが、その発振波長は、光合成器112を介してマスターレーザーから注入されるシード光によって制御される。
ここで、3価のTmとHoとは波長2μmの波長帯におけるレーザー発振のための活性イオンとなり、Hoイオンによって発振し、Tmは励起光を効果的に吸収させる増感剤として作用する。
但し、Ho=0%の場合は、Tmイオンにより発振する。Ho=0%の場合は、Tmが活性イオンとなる。この場合、図3で3H4がレーザー上準位となり、このレベルに蓄積された分布が下準位である3H6への遷移により、1.9μm〜2.1μm帯の発振を生じる。
図5にはTm−Ho系レーザーのエネルギー準位図が示されているが、パルスレーザー102においては、上記したように、Tmの780nm近傍の3H6−3F4遷移の吸収に合わせたレーザーダイオード108を用いてTmを励起している。3F4へ蓄積された分布が3H4へ遷移するが、ある確率で交差緩和が生じ、同時に隣接Tmイオンが基底準位から3H4へ励起され、3H4に分布が蓄積される。Tmの3H4レベルからHoの5I7レベルへエネルギーの受け渡しがなされるが、この5I7レベルはレーザー上準位であり、下準位である5I8への遷移によって2.1μm近傍の発振を生じるものである。
次に、本願発明者が上記したパルスレーザー102を用いて行った実験について説明する。
レーザー媒質104の直径D:3mm
レーザー媒質104の全長L2:70mm
第1領域104aの長さL3:10mm
第2領域104bの長さL4:30mm
第3領域104cの長さL5:30mm
また、第1領域104aにおけるTm,Ho:YAGセラミックのTmとHoとの添加濃度(ドープ率)は、Tmが6%、Hoが0.4%とした。
実験は、いかなる制御も行なわない条件で、レーザー発振をフローチューブの水温20℃において実行したところ、出力ミラー110として波長2100nmの光に対して反射率が95%の部分反射鏡を用いた場合には、メインの発振波長2120nmで容易にレーザー発振し(図6を参照する。)、また、出力ミラー110として波長2100nmの光に対して反射率が90%の部分反射鏡を用いた場合には、メインの発振波長2088nmで容易にレーザー発振した(図7を参照する。)
図8は、出力ミラー110として波長2100nmの光に対して反射率が95%の部分反射鏡を用いた場合における励起エネルギー(Pump energy)に対する出力エネルギー(Output energy)を示している。
また、水温を変化させて実験を行ったところ、水温を低下させることにより、出力エネルギーは増加した。
なお、半導体レーザーで励起する場合には、レーザー媒質の励起効率はランプ励起に比べはるかに高く、局所的な発熱をいかに除去するかが問題となっている。 このパルスレーザー102におけるレーザー媒質104は、YAGセラミックよりなるものであるので、接着を用いることなしに、第1領域104aのTm,Ho:YAGセラミックと、第2領域104bおよび第3領域104cのTmとHoとを添加していない無添加のYAGセラミックとが接合されており、第2領域104bおよび第3領域104cをヒートシンクとしての機能させて放熱することができる。
以上において説明したように、パルスレーザー102において、QCW発振する半導体レーザー114でレーザー媒質104の第1領域たるTm,Ho:YAGセラミックを励起したところ、波長2μmの波長帯でレーザー発振が得られるものであり、従って、パルスレーザー102を備えたコヒーレントドップラーライダーは、高エネルギーパルス発振可能であり、かつ、1.5μmよりも長い波長領域のレーザー光を大気中へ出力することが可能である。
なお、上記した実施の形態は、以下に説明する(1)乃至(4)に示すように変形してもよい。
0≦Tm≦20%
0≦Ho≦10%
の範囲で適宜に設定すればよい。
12 パルスレーザー(Pulse Laser)
14 入出力システム
16 検出システム
16a ミキサー(Mixer)
16b IFアンプ(I.F. Amp.)
16c アナログ/デジタル変換器(A/D Converter)
16d コンピューター(Computer)
16e 表示装置(ディスプレイ:Display)
16f 記憶装置16fに記憶する。
102 パルスレーザー
104 レーザー媒質
104a 第1領域
104b 第2領域
104c 第3領域
104d 端面
104e 端面ザー装置
106 励起チャンバー
108 リアミラー
110 出力ミラー
112 光合成器
114 半導体レーザー(レーザーダイオード)
Claims (10)
- マスターレーザーから出力されるシード光の注入同期により発振波長を制御されるパルスレーザーを有し、前記パルスレーザーから出力されたパルスレーザー光を大気中に発射し、該大気中に発射されたパルスレーザー光がドップラーシフトを受けた反射光を受光して、該受光した反射光に基づきドップラー偏移を検出するコヒーレントドップラーライダーにおいて、
前記パルスレーザーは、
共振器内にレーザー媒質を配置し、励起光として前記レーザー媒質に所定の繰り返し周波数のパルス光を入射することにより前記共振器内においてパルスレーザー発振を生じさせて、前記共振器からパルスレーザー光を出力するパルスレーザーであって、
前記レーザー媒質は、ガーネット構造を有して化学式がY3Al5O12として表される透明なYAG(Yttrium Aluminum Garnet:イットリウム・アルミニウム・ガーネット)セラミックにレーザー活性イオンとしてTm(Thulium:ツリウム)とHo(Holmium:ホルミウム)との少なくともいずれか一方を添加した材料たるTm,Ho:YAGセラミックを有してなる領域を少なくとも有するレーザー媒質であり、
前記レーザー媒質を前記励起光により励起して、波長が1.9μm〜2.2μm帯のパルスレーザー光を出力する
ことを特徴とするコヒーレントドップラーライダー。 - 請求項1に記載のコヒーレントドップラーライダーにおいて、
前記YAGセラミックは、サイズが1mm以下の単結晶を集合することによってできる多結晶体からなる固体レーザーである
ことを特徴とするコヒーレントドップラーライダー。 - 請求項1または2のいずれか1項に記載のコヒーレントドップラーライダーにおいて、
前記YAGセラミックに添加するTmの添加濃度は、
0≦Tm≦20% (但し、Tm=0,Ho=0を除く。)
である
ことを特徴とするコヒーレントドップラーライダー。 - 請求項1、2または3のいずれか1項に記載のコヒーレントドップラーライダーにおいて、
前記YAGセラミックに添加するHoの添加濃度は、
0≦Ho≦10% (但し、Tm=0,Ho=0を除く。)
である
ことを特徴とするコヒーレントドップラーライダー。 - 請求項1、2、3または4のいずれか1項に記載のコヒーレントドップラーライダーにおいて、
前記レーザー媒質は、ロッド状体よりなるものであり、前記ロッド状体の軸方向に沿った中央部の領域にTm,Ho:YAGセラミックの領域が配置され、前記ロッド状体の前記中央部の両側の領域にはレーザー活性イオンを添加していないYAGセラミックの領域が配置される
ことを特徴とするコヒーレントドップラーライダー。 - 請求項5に記載のコヒーレントドップラーライダーにおいて、
前記レーザー媒質は、前記ロッド状体の前記中央部の両側の配置されたレーザー活性イオンを添加していないYAGセラミックの領域において前記共振器内に支持された
ことを特徴とするコヒーレントドップラーライダー。 - 請求項1、2、3、4、5または6のいずれか1項に記載のコヒーレントドップラーライダーにおいて、
前記励起光の波長帯は、波長750nm〜820nmの波長帯である
ことを特徴とするコヒーレントドップラーライダー。 - 請求項1、2、3、4、5、6または7のいずれか1項に記載のコヒーレントドップラーライダーにおいて、
半導体レーザーにより前記励起光を生成する
ことを特徴とするコヒーレントドップラーライダー。 - 請求項5または6のいずれか1項に記載のコヒーレントドップラーライダーにおいて、
前記励起光として半導体レーザーにより波長750nm〜820nmの波長帯の励起光を生成し、前記ロッド状体の軸方向に沿った中央部の領域に配置されたTm,Ho:YAGセラミックの領域のみに該励起光を入射する
ことを特徴とするコヒーレントドップラーライダー。 - 請求項1、2、3、4、5、6、7、8または9のいずれか1項に記載のコヒーレントドップラーライダーにおいて、さらに、
前記レーザー媒質を冷却する冷却手段を有する
ことを特徴とするコヒーレントドップラーライダー。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006309274A JP5339172B2 (ja) | 2006-11-15 | 2006-11-15 | コヒーレントドップラーライダー |
US12/164,880 US7755745B2 (en) | 2006-11-15 | 2008-06-30 | Coherent doppler lidar |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006309274A JP5339172B2 (ja) | 2006-11-15 | 2006-11-15 | コヒーレントドップラーライダー |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008124389A true JP2008124389A (ja) | 2008-05-29 |
JP2008124389A5 JP2008124389A5 (ja) | 2008-09-11 |
JP5339172B2 JP5339172B2 (ja) | 2013-11-13 |
Family
ID=39508793
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006309274A Expired - Fee Related JP5339172B2 (ja) | 2006-11-15 | 2006-11-15 | コヒーレントドップラーライダー |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7755745B2 (ja) |
JP (1) | JP5339172B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103474872A (zh) * | 2013-10-14 | 2013-12-25 | 哈尔滨工业大学 | 一种脉冲运转的单纵模Ho:YAP固体激光发生器 |
CN103500919A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-01-08 | 哈尔滨工业大学 | 基于注入锁定方式的LD泵浦脉冲单频Tm,Ho:YAP固体激光器 |
JP2014040350A (ja) * | 2012-08-23 | 2014-03-06 | Konoshima Chemical Co Ltd | 光学用セラミックスとその製造方法 |
CN104022438A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-09-03 | 哈尔滨工业大学 | 基于Tm:YAG陶瓷材料的2微米脉冲单频激光器 |
WO2020013153A1 (ja) | 2018-07-11 | 2020-01-16 | メトロウェザー株式会社 | 飛行経路算出システム、飛行経路算出プログラム、および無人航空機経路制御方法 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008031682A1 (de) * | 2008-07-04 | 2010-03-11 | Eads Deutschland Gmbh | Direktempfang-Doppler-LIDAR-Verfahren und Direktempfang-Doppler-LIDAR-Vorrichtung |
US9112329B2 (en) | 2013-07-24 | 2015-08-18 | Massachusetts Institute Of Technology | Thulium laser |
US10101600B2 (en) | 2016-02-21 | 2018-10-16 | Flir Systems, Inc. | Systems and methods for amplification of back-scattered signal by laser source cavity |
US10591598B2 (en) | 2018-01-08 | 2020-03-17 | SOS Lab co., Ltd | Lidar device |
WO2019135494A1 (ko) | 2018-01-08 | 2019-07-11 | 주식회사 에스오에스랩 | 라이다 장치 |
US11573305B2 (en) * | 2018-12-03 | 2023-02-07 | Flir Systems Trading Belgium Bvba | Direction and doppler shift in ranging systems and methods |
US11556000B1 (en) | 2019-08-22 | 2023-01-17 | Red Creamery Llc | Distally-actuated scanning mirror |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05301770A (ja) * | 1992-04-27 | 1993-11-16 | Kurosaki Refract Co Ltd | レーザ用多結晶透明セラミックス |
JPH05301769A (ja) * | 1992-04-27 | 1993-11-16 | Kurosaki Refract Co Ltd | レーザ用多結晶透明セラミックス |
JPH06120586A (ja) * | 1992-09-30 | 1994-04-28 | Nippon Steel Corp | 固体レーザ装置 |
JPH10209549A (ja) * | 1997-01-14 | 1998-08-07 | Trw Inc | 3レベルのレーザシステム |
JPH1164358A (ja) * | 1997-08-26 | 1999-03-05 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | インジェクションシーディングにおけるシード光注入方法 |
JPH1187813A (ja) * | 1997-09-12 | 1999-03-30 | Toshiba Corp | 固体レーザ発振器 |
JPH11183619A (ja) * | 1997-12-18 | 1999-07-09 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | コヒーレントレーザレーダにおけるシード光注入方法 |
JPH11261137A (ja) * | 1998-03-12 | 1999-09-24 | Seitai Hikarijoho Kenkyusho:Kk | レーザ装置 |
JPH11304924A (ja) * | 1998-04-23 | 1999-11-05 | Mitsubishi Electric Corp | コヒーレントライダ |
JP2000174372A (ja) * | 1998-12-08 | 2000-06-23 | Central Glass Co Ltd | 2.5〜3μm帯の発光光源用、レーザー発振用または光増幅用の結晶及びそれを用いた光学用装置 |
JP2001274491A (ja) * | 2000-03-27 | 2001-10-05 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ共振器 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4154089A (en) * | 1978-06-12 | 1979-05-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Apparatus and method for measuring liquid water content of a cloud or fog |
US4685802A (en) * | 1984-04-11 | 1987-08-11 | Hitachi, Ltd. | Small particle detection system |
SE9702175D0 (sv) * | 1997-06-06 | 1997-06-06 | Geotronics Ab | A laser |
FR2773000B1 (fr) * | 1997-12-24 | 2000-05-12 | Commissariat Energie Atomique | Cavite laser a declenchement passif a polarisation controlee, microlaser comprenant cette cavite, et procede de fabrication de ce microlaser |
-
2006
- 2006-11-15 JP JP2006309274A patent/JP5339172B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-06-30 US US12/164,880 patent/US7755745B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05301770A (ja) * | 1992-04-27 | 1993-11-16 | Kurosaki Refract Co Ltd | レーザ用多結晶透明セラミックス |
JPH05301769A (ja) * | 1992-04-27 | 1993-11-16 | Kurosaki Refract Co Ltd | レーザ用多結晶透明セラミックス |
JPH06120586A (ja) * | 1992-09-30 | 1994-04-28 | Nippon Steel Corp | 固体レーザ装置 |
JPH10209549A (ja) * | 1997-01-14 | 1998-08-07 | Trw Inc | 3レベルのレーザシステム |
JPH1164358A (ja) * | 1997-08-26 | 1999-03-05 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | インジェクションシーディングにおけるシード光注入方法 |
JPH1187813A (ja) * | 1997-09-12 | 1999-03-30 | Toshiba Corp | 固体レーザ発振器 |
JPH11183619A (ja) * | 1997-12-18 | 1999-07-09 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | コヒーレントレーザレーダにおけるシード光注入方法 |
JPH11261137A (ja) * | 1998-03-12 | 1999-09-24 | Seitai Hikarijoho Kenkyusho:Kk | レーザ装置 |
JPH11304924A (ja) * | 1998-04-23 | 1999-11-05 | Mitsubishi Electric Corp | コヒーレントライダ |
JP2000174372A (ja) * | 1998-12-08 | 2000-06-23 | Central Glass Co Ltd | 2.5〜3μm帯の発光光源用、レーザー発振用または光増幅用の結晶及びそれを用いた光学用装置 |
JP2001274491A (ja) * | 2000-03-27 | 2001-10-05 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ共振器 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014040350A (ja) * | 2012-08-23 | 2014-03-06 | Konoshima Chemical Co Ltd | 光学用セラミックスとその製造方法 |
CN103474872A (zh) * | 2013-10-14 | 2013-12-25 | 哈尔滨工业大学 | 一种脉冲运转的单纵模Ho:YAP固体激光发生器 |
CN103500919A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-01-08 | 哈尔滨工业大学 | 基于注入锁定方式的LD泵浦脉冲单频Tm,Ho:YAP固体激光器 |
CN104022438A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-09-03 | 哈尔滨工业大学 | 基于Tm:YAG陶瓷材料的2微米脉冲单频激光器 |
WO2020013153A1 (ja) | 2018-07-11 | 2020-01-16 | メトロウェザー株式会社 | 飛行経路算出システム、飛行経路算出プログラム、および無人航空機経路制御方法 |
US11862027B2 (en) | 2018-07-11 | 2024-01-02 | Metroweather Co., Ltd. | Flight path calculation system, flight path calculation program, and unmanned aircraft path control method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7755745B2 (en) | 2010-07-13 |
US20090073417A1 (en) | 2009-03-19 |
JP5339172B2 (ja) | 2013-11-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5339172B2 (ja) | コヒーレントドップラーライダー | |
CN113491043B (zh) | 用于激光雷达的激光*** | |
Scholle et al. | 2 µm laser sources and their possible applications | |
Molva | Microchip lasers and their applications in optical microsystems | |
Scholle et al. | Single mode Tm and Tm, Ho: LuAG lasers for LIDAR applications | |
US7599404B2 (en) | Composite optic fibre for laser with pump and laser wave confinement, applications to lasers | |
US11340337B2 (en) | Two micrometer laser transmitter for 3-D doppler wind lidar for space applications | |
CN112544018A (zh) | 用于产生高峰值功率激光脉冲的方法和*** | |
JPH03150886A (ja) | レーザ放射線を2つの異なる周波数で同時に発生させる方法及びその装置 | |
US7843975B2 (en) | High-power fiber optic pulsed laser device | |
Singh et al. | Advances in high-energy solid-state 2-micron laser transmitter development for ground and airborne wind and CO2 measurements | |
US8786840B1 (en) | Method and device for remotely monitoring an area using a low peak power optical pump | |
US10281391B2 (en) | Spectrally pure short-pulse laser | |
Petros et al. | Diode pumped 135 mJ Ho: Tm: LuLF Oscillator | |
Petros et al. | High-energy diode-pumped Ho: Tm: LuLiF4 laser for lidar application | |
Henderson et al. | Recent improvements in eyesafe, solid-state and coherent laser radar technology | |
Willetts et al. | Attainment of frequency stable high-energy operation of a CO 2 TEA laser by use of a telescopic resonator | |
JP2008124371A (ja) | レーザー発振方法およびレーザー装置 | |
Huang et al. | AlGaInAs/InP eye-safe laser pumped by a Q-switched Nd: GdVO 4 laser | |
Eichler et al. | Efficient laser systems for 935 and 942 nm for water vapor lidar | |
Bilak et al. | Neodymium YAG lasers pumped by light-emitting diodes | |
Clemmons | A High Power, Large Aperture Doppler He Lidar for Upper Atmospheric Sensing Peter D. Dragic and Gary R. Swenson University of Illinois at Urbana-Champaign, Department of Electrical and Computer Engineering, Urbana, IL 61801 | |
CN220138927U (zh) | 脉冲激光器 | |
Veselský et al. | The influence of low Gd3+ codoping on spectroscopic and laser properties of diode pumped Tm, Gd: SrF2 laser | |
Němec et al. | Spectroscopic and Lasing Properties of Er: GGAG Crystal in Temperature Range 80 to 340 K |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080723 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091111 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110921 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120925 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121122 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130305 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130531 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20130607 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130702 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130725 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |