JP5421841B2

JP5421841B2 - Optical amplifier

Info

Publication number: JP5421841B2
Application number: JP2010087040A
Authority: JP
Inventors: 恒幸浦上; 正俊藤本; 真吾大石
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2010-04-05
Filing date: 2010-04-05
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2030-04-05
Also published as: JP2011222582A

Description

本発明は、光増幅装置に関するものである。 The present invention relates to an optical amplifying device.

特許文献１には、主に光通信などで使用される光増幅器の制御方法が記載されている。この制御方法は、入力信号断を検出して励起光源を制御する方法であって、入力信号断検出時に励起光源の駆動電流または駆動電圧を励起光源のしきい値以下に制御する。 Patent Document 1 describes a method for controlling an optical amplifier mainly used in optical communication or the like. This control method is a method of controlling the excitation light source by detecting the input signal interruption, and controls the drive current or drive voltage of the excitation light source to be equal to or less than the threshold value of the excitation light source when the input signal interruption is detected.

また、特許文献２には、光の励起により光増幅作用を示す光導波路を用いた光増幅システムが記載されている。この光増幅システムでは、光信号が光導波路内に入力されていないときは、励起光が光導波路内に供給されず、光信号が光導波路内に入力されたときに、励起光が光導波路内に供給される。 Patent Document 2 describes an optical amplification system that uses an optical waveguide that exhibits an optical amplification effect by excitation of light. In this optical amplification system, when the optical signal is not input into the optical waveguide, the excitation light is not supplied into the optical waveguide, and when the optical signal is input into the optical waveguide, the excitation light is not transmitted into the optical waveguide. To be supplied.

特開２００７−９５７６８号公報JP 2007-95768 A 特許第２６５１０８６号公報Japanese Patent No. 2651086

例えばピコ秒からフェムト秒程度のパルス幅を有する超短パルス光を増幅する光増幅装置として、再生増幅器がある。再生増幅器は、光増幅媒質を光路上に含む共振器内部に超短パルス光を閉じ込め、一定時間後に、光増幅媒質により増幅された超短パルス光を共振器から取り出すものである。 For example, there is a regenerative amplifier as an optical amplifier that amplifies ultrashort pulse light having a pulse width of about picosecond to femtosecond. The regenerative amplifier confines ultrashort pulse light inside a resonator including an optical amplification medium on an optical path, and takes out the ultrashort pulse light amplified by the optical amplification medium from the resonator after a certain time.

通常、このような再生増幅器においては、共振器内部に超短パルス光をタイミング良く閉じ込め、取り出すための仕組みが必要となる。この仕組みのために用いられるのが、結晶の電気光学効果によって超短パルス光の偏光状態を変化させる、ポッケルスセル等の光学部品である。このような光学部品と偏光ビームスプリッタとを共振器内の光路上に配置し、種光（シードレーザ）の入力タイミングに同期して電圧を印加すると、共振器内に導入された種光の偏光が回転し、共振器内部に閉じ込められる。また、一定時間後に再び電圧を印加すると、光増幅媒質により増幅された超短パルス光の偏光が回転し、偏光ビームスプリッタを介して取り出される。 Usually, in such a regenerative amplifier, a mechanism for confining and extracting ultrashort pulsed light inside the resonator in a timely manner is required. An optical component such as a Pockels cell that changes the polarization state of ultrashort pulsed light by the electro-optic effect of the crystal is used for this mechanism. When such an optical component and a polarizing beam splitter are arranged on the optical path in the resonator and a voltage is applied in synchronization with the input timing of the seed light (seed laser), the polarization of the seed light introduced into the resonator Rotates and is confined inside the resonator. Further, when a voltage is applied again after a certain time, the polarization of the ultrashort pulse light amplified by the optical amplifying medium rotates and is extracted through the polarization beam splitter.

しかしながら、シードレーザの入力タイミングに同期して電圧を印加するためのトリガ信号が、再生増幅器の動作中に何らかの原因（停電、シードレーザのモードロックが外れる等）によって得られなくなることが想定される。このような場合、トリガ信号が得られなくなった直後に、共振器内部の光増幅媒質やポッケルスセル等の光学部品が損傷するおそれがある。現在、再生増幅器においてこのような現象を防ぐ手段は存在しない。 However, it is assumed that a trigger signal for applying a voltage in synchronism with the input timing of the seed laser cannot be obtained for some reason (power failure, seed laser mode unlocked, etc.) during operation of the regenerative amplifier. . In such a case, the optical components such as the optical amplifying medium and the Pockels cell inside the resonator may be damaged immediately after the trigger signal cannot be obtained. At present, there is no means for preventing such a phenomenon in the regenerative amplifier.

なお、特許文献１に記載された装置のように、光増幅媒質への励起光の強度を低下させることにより光学部品等の損傷を回避する方式には、次の問題がある。まず、励起光源に注入されている電力は大きいので、これを短時間で遮断する回路は大規模になり高コストとなる。また、機械的なシャッタによって励起光を遮断する方式では、シャッタの動作が遅いので、例えば希土類元素が添加された光ファイバを用いたシングルパス方式の光増幅装置では有効であっても、共振器内部に光増幅媒質を配置した再生増幅方式の光増幅装置の場合には、励起光の強度が十分に低下する前に光学部品等が損傷してしまう可能性が高い。また、光学的なシャッタは高コストであり、且つシャッタに励起エネルギが集中するので放熱対策が必要となり、装置が大型化してしまう。 Note that, as in the apparatus described in Patent Document 1, there is the following problem in a method of avoiding damage to optical components and the like by reducing the intensity of excitation light to the optical amplification medium. First, since the electric power injected into the excitation light source is large, a circuit that cuts off this in a short time becomes large-scale and expensive. Further, in the method of blocking excitation light by a mechanical shutter, the operation of the shutter is slow. For example, even if it is effective in a single-pass optical amplifier using an optical fiber to which a rare earth element is added, the resonator In the case of a reproduction amplification type optical amplifying device in which an optical amplification medium is arranged inside, there is a high possibility that an optical component or the like will be damaged before the intensity of excitation light is sufficiently reduced. Further, the optical shutter is expensive and the excitation energy is concentrated on the shutter, so that it is necessary to take measures for heat dissipation, and the apparatus becomes large.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、再生増幅器の動作中にトリガ信号が得られなくなった場合に、光増幅媒質等の損傷を簡易な構成によって防ぐことが可能な光増幅装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and in the case where a trigger signal cannot be obtained during the operation of the regenerative amplifier, it is possible to prevent damage to the optical amplification medium or the like with a simple configuration. An object is to provide an optical amplifying device.

上述した課題を解決するために、本発明による光増幅装置は、（ａ）パルス光を共振させる光共振器、該光共振器の共振光路上に配置されパルス光を光増幅する光増幅媒質、及び、一定期間に亘って光共振器内において光増幅されたパルス光を光共振器の外部へ取り出す光取り出し手段を含む光増幅部と、（ｂ）光増幅媒質に励起エネルギを供給するエネルギ供給部と、（ｃ）パルス状の種光を周期的に光増幅部へ提供する種光源とを備える。光取り出し手段は、共振光路上に設けられ、電気光学効果によってパルス光の偏光状態を制御する光変調部と、共振光路上に設けられ、パルス光をその偏光状態に応じて選択的に反射または透過する偏光ビームスプリッタとを含む。また、この光増幅装置は、（ｄ）光変調部に駆動電圧を供給する電圧供給部と、（ｅ）光増幅部への種光の入力タイミングに同期して駆動電圧を出力させるための制御信号を電圧供給部に与える駆動制御部とを更に備える。駆動制御部は、種光に同期したトリガ信号から制御信号を生成するとともに、トリガ信号の異常を検知した際に、所定の周期で又は連続して駆動電圧を出力させるための代替信号を制御信号に代えて電圧供給部に与える。 In order to solve the above-described problems, an optical amplifying device according to the present invention includes: (a) an optical resonator that resonates pulse light; an optical amplification medium that is disposed on a resonance optical path of the optical resonator and optically amplifies pulse light; And (b) an energy supply for supplying excitation energy to the optical amplifying medium; and (b) an optical amplifying unit including light extraction means for extracting the pulse light optically amplified in the optical resonator over a predetermined period to the outside of the optical resonator; And (c) a seed light source that periodically provides pulsed seed light to the optical amplifying part. The light extraction means is provided on the resonance optical path, and is provided on the resonance optical path, and selectively reflects or reflects the pulse light according to the polarization state. And a polarizing beam splitter that transmits the light. The optical amplifying apparatus includes (d) a voltage supply unit that supplies a driving voltage to the optical modulation unit, and (e) a control for outputting the driving voltage in synchronization with the input timing of the seed light to the optical amplifying unit. And a drive control unit for supplying a signal to the voltage supply unit. The drive control unit generates a control signal from a trigger signal synchronized with the seed light, and outputs a control signal as an alternative signal for outputting a drive voltage at a predetermined cycle or continuously when an abnormality of the trigger signal is detected. Instead of the voltage supply unit.

この光増幅装置は、（ａ）光増幅媒質及び光取り出し手段を含む光増幅器と、（ｂ）エネルギ供給部と、（ｃ）種光源とを備えることにより、再生増幅器を構成している。そして、この光増幅装置は、更に、（ｄ）光変調部に駆動電圧を供給する電圧供給部と、（ｅ）種光に同期したトリガ信号から制御信号を生成する駆動制御部とを備える。このような構成において、トリガ信号が再生増幅動作中に何らかの原因によって得られなくなると、その直後に、光増幅媒質や光変調部が損傷するおそれがある。 This optical amplifying apparatus comprises a regenerative amplifier by including (a) an optical amplifier including an optical amplification medium and light extraction means, (b) an energy supply unit, and (c) a seed light source. The optical amplification apparatus further includes (d) a voltage supply unit that supplies a drive voltage to the optical modulation unit, and (e) a drive control unit that generates a control signal from a trigger signal synchronized with the seed light. In such a configuration, if the trigger signal cannot be obtained for some reason during the reproduction amplification operation, the optical amplification medium or the optical modulation unit may be damaged immediately after that.

トリガ信号が得られなくなった場合における光増幅媒質等の損傷の原因としては、様々な理由が考えられるが、主に、光増幅媒質に対して励起が継続されながら、共振器内に蓄積されたエネルギの吐き出し先がない状態で、被増幅光が増幅され続けるためと考えられる。そこで、この光増幅装置では、駆動制御部が、トリガ信号の異常を検知した際に、制御信号に代わる代替信号を電圧供給部に与える。この代替信号によって、電圧供給部は、所定の周期で、又は連続して駆動電圧を出力する。これにより、光変調部が所定の周期で又は連続して動作し、共振器内部でエネルギが蓄積された被増幅光を、光学部品等が損傷する前に共振器外に吐き出すことができる。このように、上記光増幅装置によれば、再生増幅器の動作中にトリガ信号が得られなくなった場合であっても、光増幅媒質等の損傷を簡易な構成によって効果的に防ぐことができる。 There are various possible causes for damage to the optical amplifying medium or the like when the trigger signal cannot be obtained. Mainly, the optical amplifying medium is accumulated in the resonator while being continuously excited. This is presumably because the amplified light continues to be amplified in a state where there is no energy discharge destination. Therefore, in this optical amplifying device, when the drive control unit detects an abnormality of the trigger signal, the drive control unit gives an alternative signal instead of the control signal to the voltage supply unit. By this alternative signal, the voltage supply unit outputs the drive voltage at a predetermined cycle or continuously. As a result, the light modulation unit operates in a predetermined cycle or continuously, and the amplified light in which energy is stored inside the resonator can be discharged out of the resonator before the optical component or the like is damaged. As described above, according to the optical amplification device, even if the trigger signal cannot be obtained during the operation of the regenerative amplifier, damage to the optical amplification medium and the like can be effectively prevented with a simple configuration.

また、光増幅装置は、駆動制御部が、トリガ信号から制御信号を生成する制御信号生成回路と、トリガ信号の異常を検知する異常検知回路と、異常検知回路がトリガ信号の異常を検知した際に、トリガ信号に代わる代替トリガ信号を制御信号生成回路に与える第１の代替回路とを含み、制御信号生成回路は、代替トリガ信号から代替信号を生成することを特徴としてもよい。これにより、上述した駆動制御部を好適に実現できる。また、この場合、第１の代替回路は、正常時におけるトリガ信号と概ね同じ周期を有する代替トリガ信号を制御信号生成回路に与えることが好ましい。或いは、第１の代替回路は、正常時におけるトリガ信号よりも短い周期を有する代替トリガ信号を制御信号生成回路に与えてもよい。 The optical amplifying device includes a control signal generation circuit that generates a control signal from the trigger signal, an abnormality detection circuit that detects an abnormality of the trigger signal, and an abnormality detection circuit that detects an abnormality of the trigger signal. And a first alternative circuit that provides the control signal generation circuit with an alternative trigger signal in place of the trigger signal, and the control signal generation circuit may generate the alternative signal from the alternative trigger signal. Thereby, the drive control part mentioned above is suitably realizable. In this case, it is preferable that the first alternative circuit provides the control signal generation circuit with an alternative trigger signal having substantially the same period as the trigger signal in a normal state. Alternatively, the first alternative circuit may provide the control signal generation circuit with an alternative trigger signal having a shorter period than the trigger signal in a normal state.

また、光増幅装置は、駆動制御部が、トリガ信号から制御信号を生成する制御信号生成回路と、トリガ信号の異常を検知する異常検知回路と、異常検知回路がトリガ信号の異常を検知した際に、制御信号に代えて代替信号を電圧供給部へ出力する第２の代替回路とを含むことを特徴としてもよい。これにより、上述した駆動制御部を好適に実現できる。また、この場合、第２の代替回路は、所定の周期を有する代替信号を電圧供給部へ出力することが好ましい。 The optical amplifying device includes a control signal generation circuit that generates a control signal from the trigger signal, an abnormality detection circuit that detects an abnormality of the trigger signal, and an abnormality detection circuit that detects an abnormality of the trigger signal. And a second alternative circuit that outputs an alternative signal to the voltage supply unit instead of the control signal. Thereby, the drive control part mentioned above is suitably realizable. In this case, the second alternative circuit preferably outputs an alternative signal having a predetermined cycle to the voltage supply unit.

また、光増幅装置は、光増幅部が、パルス光を内部に入力して繰り返し内部反射させた後に出力する透明媒質を共振光路上に更に含むことを特徴としてもよい。これにより、狭い空間内であっても光共振器の光路長を長くとれるので、光増幅装置を小型化できる。 Further, the optical amplifying device may be characterized in that the optical amplifying unit further includes a transparent medium on the resonance optical path for outputting the pulse light after being input and repeatedly internally reflected. As a result, since the optical path length of the optical resonator can be increased even in a narrow space, the optical amplifying device can be miniaturized.

また、光増幅装置は、異常検知回路が、トリガ信号に含まれる直流成分が所定の閾値を下回ったときに、トリガ信号が異常であると判断することを特徴としてもよい。これにより、トリガ信号の異常を好適に判断できる。 The optical amplifying device may be characterized in that the abnormality detection circuit determines that the trigger signal is abnormal when the DC component included in the trigger signal falls below a predetermined threshold. Thereby, abnormality of a trigger signal can be judged suitably.

また、光増幅装置は、光取り出し手段によって取り出されたパルス光のパルス幅を圧縮するパルス幅圧縮部を更に備えることを特徴としてもよい。これにより、光増幅装置から出力される被増幅光のピークパワーを高めることができる。 The optical amplifying device may further include a pulse width compression unit that compresses a pulse width of the pulsed light extracted by the light extraction unit. Thereby, the peak power of the amplified light output from the optical amplifying device can be increased.

本発明による光増幅装置によれば、再生増幅器の動作中にトリガ信号が得られなくなった場合に、光増幅媒質等の損傷を簡易な構成によって防ぐことができる。 According to the optical amplifying device of the present invention, damage to the optical amplifying medium or the like can be prevented with a simple configuration when a trigger signal cannot be obtained during the operation of the regenerative amplifier.

本発明の一実施形態に係る光増幅装置の構成図である。It is a block diagram of the optical amplifier which concerns on one Embodiment of this invention. （ａ），（ｂ）パルス幅圧縮部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a (a), (b) pulse width compression part. 駆動制御部の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of a drive control part. トリガ異常検知回路を好適に実現するための回路構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of a circuit structure for implement | achieving a trigger abnormality detection circuit suitably. 図４に示したトリガ異常検知回路を具体化した回路の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a circuit that embodies the trigger abnormality detection circuit illustrated in FIG. 4. ローパスフィルタ回路の好適な減衰特性の一例である。It is an example of the suitable attenuation | damping characteristic of a low-pass filter circuit. トリガ切替回路を好適に実現するための回路構成例を示す論理回路図である。It is a logic circuit diagram which shows the example of a circuit structure for implement | achieving a trigger switching circuit suitably. 一変形例による駆動制御部の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the drive control part by one modification.

以下、添付図面を参照しながら本発明による光増幅装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Embodiments of an optical amplifying device according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図１は、本発明の一実施形態に係る光増幅装置１の構成図である。本実施形態に係る光増幅装置１は、光増幅部１０と、エネルギ供給部３０と、パルス幅伸張部４０と、パルス幅圧縮部５０と、シードレーザ（種光源）６０と、電圧供給部７０と、駆動制御部８０とを備える。光増幅部１０は、光増幅媒質１１、透明媒質１２、ミラー１３１〜１３４及び光取り出し手段２１を含む。 FIG. 1 is a configuration diagram of an optical amplifying apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The optical amplification device 1 according to the present embodiment includes an optical amplification unit 10, an energy supply unit 30, a pulse width expansion unit 40, a pulse width compression unit 50, a seed laser (seed light source) 60, and a voltage supply unit 70. And a drive control unit 80. The optical amplification unit 10 includes an optical amplification medium 11, a transparent medium 12, mirrors 131 to 134, and light extraction means 21.

ミラー１３１は、被増幅光としてのパルス光を反射させ、かつエネルギ供給部３０から出力される励起光を通過させる分光透過特性を有する。ミラー１３２は、パルス光の一部を通過させ、残部を反射させる。ミラー１３１及びミラー１３２は、ファブリペロ型の光共振器を構成する。この光共振器は、被増幅光としてのパルス光を共振させる。光増幅媒質１１は、この光共振器の共振光路上に配置され、励起光の供給を受けて、パルス光を増幅する。エネルギ供給部３０は、光増幅媒質１１に励起エネルギ（例えば励起光）を供給する。 The mirror 131 has a spectral transmission characteristic that reflects the pulsed light as the amplified light and allows the excitation light output from the energy supply unit 30 to pass therethrough. The mirror 132 passes a part of the pulsed light and reflects the remaining part. The mirror 131 and the mirror 132 constitute a Fabry-Perot type optical resonator. This optical resonator resonates pulsed light as amplified light. The optical amplifying medium 11 is disposed on the resonant optical path of the optical resonator, and receives pulsed light to amplify pulse light. The energy supply unit 30 supplies excitation energy (for example, excitation light) to the optical amplification medium 11.

このように、光共振器をもつ構造にすることによって、光を蓄積することができる。この場合、光増幅装置１は、光共振器内でレーザ発振が起きることによって、レーザ光を発生させることが可能なレーザ発振機能を有する構成となる。例えば、光増幅媒質１１として、レーザー媒質と呼ばれるＨｅ−Ｎｅなどの気体、色素などを溶解した液体、Ｎｄ：ＹＡＧ、Ｙｂ：ＹＡＧ等の固体を用いることができる。 In this way, light can be stored by using a structure having an optical resonator. In this case, the optical amplifying apparatus 1 has a configuration having a laser oscillation function capable of generating laser light by causing laser oscillation in the optical resonator. For example, as the optical amplifying medium 11, a gas such as He—Ne called a laser medium, a liquid in which a dye is dissolved, or a solid such as Nd: YAG or Yb: YAG can be used.

ミラー１３１及びミラー１３２の間の共振光路上には、透明媒質１２、光取り出し手段２１、ミラー１３３及び１３４が更に配置されている。ミラー１３３及び１３４は、パルス光を反射させるものであり、透明媒質１２に張り付けられるか、または透明媒質１２にミラーを蒸着することにより構成され、透明媒質１２内でパルス光をジグザグに伝播させる。 On the resonant optical path between the mirror 131 and the mirror 132, the transparent medium 12, the light extraction means 21, and the mirrors 133 and 134 are further arranged. The mirrors 133 and 134 reflect the pulsed light, and are configured by being attached to the transparent medium 12 or by depositing a mirror on the transparent medium 12, and propagating the pulsed light in the transparent medium 12 in a zigzag manner.

透明媒質１２は、パルス光を内部に入力して繰り返し内部反射させた後に出力する光学部品である。透明媒質１２は、その内部でパルス光をジグザグに伝播させることができる。空気より屈折率の高い透明媒質１２内で多重反射させることによって、限られた空間で被増幅光が伝播する光路長を長くすることができる。したがって、空気中で同様の距離を被増幅光が伝播する構成をとる場合と比べて、透明媒質１２中をパルス光が伝播することで、安定に小型化を実現することができる。全反射条件を満たす角度でパルス光を伝播させることによって、透明媒質１２の界面にミラーを形成せずに同様の作用を実現することも可能である。 The transparent medium 12 is an optical component that outputs pulse light that is input to the inside and repeatedly reflected internally. The transparent medium 12 can propagate the pulsed light in a zigzag manner. By making multiple reflections in the transparent medium 12 having a refractive index higher than that of air, the optical path length through which the amplified light propagates in a limited space can be increased. Therefore, as compared with the case where the amplified light propagates the same distance in the air, the pulsed light propagates through the transparent medium 12, so that the size can be stably reduced. By propagating the pulsed light at an angle satisfying the total reflection condition, it is possible to realize the same action without forming a mirror at the interface of the transparent medium 12.

光取り出し手段２１は、一定期間に亘って光共振器内において光増幅されたパルス光を光共振器の外部へ取り出す。なお、本実施形態の光取り出し手段２１は、光共振器の外部のシードレーザ６０からパルス状の種光を共振光路内に取り込む光取り込み手段としての機能も有する。本実施形態の光取り出し手段２１は、波長板１４１及び１４３、光変調部１５１、偏光ビームスプリッタ１６１及び１６３、並びにファラデローテータ１７０を含む。 The light extraction means 21 extracts the pulsed light that has been optically amplified in the optical resonator over a certain period, to the outside of the optical resonator. Note that the light extraction means 21 of the present embodiment also has a function as a light capturing means for capturing pulsed seed light from the seed laser 60 outside the optical resonator into the resonant optical path. The light extraction means 21 of this embodiment includes wave plates 141 and 143, a light modulation unit 151, polarization beam splitters 161 and 163, and a Faraday rotator 170.

波長板１４１、光変調部１５１及び偏光ビームスプリッタ１６１は、光増幅部１０の光共振器の共振光路上に設けられている。波長板１４３及びファラデローテータ１７０は、偏光ビームスプリッタ１６１と偏光ビームスプリッタ１６３との間に設けられている。光変調部１５１は、パルス光の偏光状態を制御するものであって、電気光学効果を有する光学結晶（例えばポッケルスセル）を用いることができる。偏光ビームスプリッタ１６１及び１６３は、パルス光をその偏光状態に応じて選択的に反射または透過する。光取り出し手段２１は、光変調部１５１によりパルス光の偏光状態を制御することで、或るタイミングでシードレーザ６０からの種光を光増幅部１０の光共振器内に取り込み、その後は、この種光を基にしたパルス光を光増幅部１０の光共振器内で往復させる。また、光取り出し手段２１は、光を取り込んでから一定時間経過した後の或るタイミングで、光変調部１５１によりパルス光の偏光状態を元に戻すことにより、そのパルス光を光共振器の外部へ取り出す。これにより、種光と同等な質であって且つエネルギの大きな増幅光を生成することが可能であり、光を増幅するための再生増幅機能を好適に実現することができる。 The wave plate 141, the light modulation unit 151, and the polarization beam splitter 161 are provided on the resonance optical path of the optical resonator of the optical amplification unit 10. The wave plate 143 and the Faraday rotator 170 are provided between the polarizing beam splitter 161 and the polarizing beam splitter 163. The light modulation unit 151 controls the polarization state of the pulsed light, and an optical crystal (for example, Pockels cell) having an electro-optic effect can be used. The polarization beam splitters 161 and 163 selectively reflect or transmit the pulsed light according to the polarization state. The light extraction means 21 takes in the seed light from the seed laser 60 into the optical resonator of the optical amplification unit 10 at a certain timing by controlling the polarization state of the pulsed light by the light modulation unit 151, and thereafter The pulsed light based on the seed light is reciprocated in the optical resonator of the optical amplifying unit 10. Further, the light extraction means 21 returns the polarization state of the pulsed light to the outside of the optical resonator by returning the polarization state of the pulsed light by the light modulation unit 151 at a certain timing after a certain time has elapsed since the light was taken in. Take out. Accordingly, it is possible to generate amplified light having a quality equivalent to that of seed light and high energy, and a reproduction amplification function for amplifying the light can be suitably realized.

シードレーザ６０は、光共振器の共振光路における光の往復時間より短いパルス幅を有するパルス状の種光を周期的に光増幅部１０へ提供する。この種光は、光増幅媒質１１において光増幅され得る波長のものである。シードレーザ６０としては、例えばモードロックファイバレーザ光源が好適である。 The seed laser 60 periodically provides the optical amplification unit 10 with pulsed seed light having a pulse width shorter than the round-trip time of light in the resonance optical path of the optical resonator. This seed light has a wavelength that can be optically amplified in the optical amplifying medium 11. As the seed laser 60, for example, a mode-locked fiber laser light source is suitable.

パルス幅伸張部４０は、シードレーザ６０からのパルス状の種光のパルス幅を伸長して、その伸長後の種光を光増幅部１０の光共振器に入力させる。高強度パルス光による光学部品の損傷を抑えるため、パルス幅伸張部４０により時間的に引き伸ばされた種光が光増幅部１０内に取り込まれる。例えば、パルス幅伸張部４０として、光ファイバなどの分散媒質が用いられ、また、回折格子やプリズムなどの波長分散素子も利用される。ここで、透明媒質１２として分散媒質であるものを用いれば、この透明媒質１２は、パルス幅伸張部と同様の機能を有するので、パルス幅伸張部４０を省略することもできる。 The pulse width extension unit 40 extends the pulse width of the pulsed seed light from the seed laser 60 and inputs the extended seed light to the optical resonator of the optical amplification unit 10. In order to suppress damage to the optical component due to the high-intensity pulsed light, the seed light stretched in time by the pulse width expanding unit 40 is taken into the optical amplifying unit 10. For example, a dispersion medium such as an optical fiber is used as the pulse width extension unit 40, and a wavelength dispersion element such as a diffraction grating or a prism is also used. Here, if a transparent medium 12 that is a dispersion medium is used, the transparent medium 12 has the same function as the pulse width expansion unit, and thus the pulse width expansion unit 40 can be omitted.

パルス幅圧縮部５０は、光増幅部１０から光増幅されて出力されるパルス光のパルス幅を圧縮して、その圧縮後のパルス光を出力する。このパルス幅圧縮部５０から出力されるパルス光は、ピークパワーが高いものとなる。図２（ａ）及び図２（ｂ）は、パルス幅圧縮部５０の構成例を示す図である。 The pulse width compression unit 50 compresses the pulse width of the pulse light output after being optically amplified from the optical amplification unit 10 and outputs the compressed pulse light. The pulsed light output from the pulse width compression unit 50 has a high peak power. 2A and 2B are diagrams illustrating a configuration example of the pulse width compression unit 50. FIG.

図２（ａ）に示されるパルス幅圧縮部５０ａは、折り返しミラー５１及び反射型回折格子５２１、５２２を含む。折り返しミラー５１は、各々の反射面が互いに９０度となるように２枚の平面ミラーが組み合わされたもので、入射した光を一方の平面ミラーで反射させた後に他方の平面ミラーで反射させて出射することができる。この折り返しミラー５１への入射光及び出射光それぞれの光路は、互いに平行であるが、互いに異なる。このパルス幅圧縮部５０ａに入力された光は、反射型回折格子５２１により分光され、反射型回折格子５２２により各波長成分が互いに平行にされ、折り返しミラー５１により光路を折り返され、反射型回折格子５２２により各波長成分が反射型回折格子５２１に集光され、反射型回折格子５２１により合波されて出力される。このような構成のパルス幅圧縮部５０ａを用いれば、パルス光に対して実効的に負の群速度分散を与えることができる。 The pulse width compression unit 50a illustrated in FIG. 2A includes a folding mirror 51 and reflection type diffraction gratings 521 and 522. The folding mirror 51 is a combination of two plane mirrors so that each reflecting surface is 90 degrees with each other, and the incident light is reflected by one plane mirror and then reflected by the other plane mirror. Can be emitted. The optical paths of incident light and outgoing light to the folding mirror 51 are parallel to each other, but are different from each other. The light input to the pulse width compression unit 50a is split by the reflection type diffraction grating 521, the wavelength components are made parallel to each other by the reflection type diffraction grating 522, the optical path is turned back by the turning mirror 51, and the reflection type diffraction grating. Each wavelength component is condensed on the reflection type diffraction grating 521 by 522, combined by the reflection type diffraction grating 521, and output. If the pulse width compression unit 50a having such a configuration is used, negative group velocity dispersion can be effectively applied to the pulsed light.

図２（ｂ）に示されるパルス幅圧縮部５０ｂは、折り返しミラー５１及び透過型回折格子５３１、５３２を含む。このパルス幅圧縮部５０ｂに入力された光は、透過型回折格子５３１により分光され、透過型回折格子５３２により各波長成分が互いに平行にされ、折り返しミラー５１により光路を折り返され、透過型回折格子５３２により各波長成分が透過型回折格子５３１に集光され、透過型回折格子５３１により合波されて出力される。このような構成のパルス幅圧縮部５０ｂを用いれば、パルス光に対して実効的に負の群速度分散を与えることができる。また、パルス幅圧縮部５０ｂでは、透過型回折格子を用いるので、反射型回折格子のように表面に金などの高反射コーティングを施す必要がない。 The pulse width compression unit 50b shown in FIG. 2B includes a folding mirror 51 and transmissive diffraction gratings 531, 532. The light input to the pulse width compression unit 50b is dispersed by the transmission diffraction grating 531, the wavelength components are made parallel to each other by the transmission diffraction grating 532, the optical path is turned back by the folding mirror 51, and the transmission diffraction grating is obtained. Each wavelength component is condensed on the transmission type diffraction grating 531 by 532, combined by the transmission type diffraction grating 531, and output. If the pulse width compression unit 50b having such a configuration is used, negative group velocity dispersion can be effectively applied to the pulsed light. In addition, since the transmission width diffraction grating is used in the pulse width compression unit 50b, it is not necessary to provide a highly reflective coating such as gold on the surface unlike the reflection diffraction grating.

電圧供給部７０は、光取り出し手段２１の光変調部１５１に対し、光の偏光状態を制御するための駆動電圧Ｖｄを供給する。電圧供給部７０は、光取り出し手段２１がシードレーザ６０からの種光をタイミング良く取り込むために、シードレーザ６０が種光を出力した（すなわち、光増幅部１０に種光が入力した）タイミングに同期した制御信号Ｓｃを駆動制御部８０から受け、この制御信号Ｓｃに応じたタイミングで駆動電圧Ｖｄを出力する。駆動電圧Ｖｄは、例えば種光の繰り返し周波数である数十メガヘルツが分周された数キロヘルツないし数百キロヘルツの繰り返し周波数を有する、例えば電圧４ｋＶ程度といった高電圧のものである。 The voltage supply unit 70 supplies a drive voltage Vd for controlling the polarization state of light to the light modulation unit 151 of the light extraction unit 21. In order for the light extraction means 21 to capture the seed light from the seed laser 60 with good timing, the voltage supply unit 70 outputs the seed light at the timing when the seed laser 60 outputs the seed light (that is, the seed light is input to the optical amplification unit 10). The synchronized control signal Sc is received from the drive control unit 80, and the drive voltage Vd is output at a timing according to the control signal Sc. The drive voltage Vd has a high frequency such as a voltage of about 4 kV, for example, having a repetition frequency of several kilohertz to several hundred kilohertz obtained by dividing several tens of megahertz which is the repetition frequency of the seed light.

駆動制御部８０は、種光の出力タイミングに同期したトリガ信号をシードレーザ６０から受ける。なお、トリガ信号は、例えば、シードレーザ６０から出力される種光の一部を光検出器等によって光電変換することにより得られる。駆動制御部８０は、このトリガ信号に基づいて、光増幅部１０への種光の入力タイミングに同期して駆動電圧Ｖｄを出力させるための制御信号Ｓｃを生成し、電圧供給部７０に与える。また、駆動制御部８０は、停電や、シードレーザ６０のモードロックが外れる等といった何らかの原因によってトリガ信号が遮断等された場合に、そのようなトリガ信号の異常を検知する。駆動制御部８０は、トリガ信号の異常を検知すると、制御信号Ｓｃに代わる代替信号Ｓｃｄを電圧供給部７０に与える。この代替信号Ｓｃｄは、正常時の駆動電圧Ｖｄの周期に相当する所定の周期でもって、電圧供給部７０から駆動電圧Ｖｄを出力させるための信号である。或いは、この代替信号Ｓｃｄは、電圧供給部７０から駆動電圧Ｖｄを連続して（すなわちＤＣ電圧を）出力させるための信号であってもよい。 The drive control unit 80 receives a trigger signal synchronized with the output timing of the seed light from the seed laser 60. The trigger signal is obtained, for example, by photoelectrically converting a part of the seed light output from the seed laser 60 with a photodetector or the like. Based on the trigger signal, the drive control unit 80 generates a control signal Sc for outputting the drive voltage Vd in synchronization with the input timing of the seed light to the optical amplification unit 10 and supplies the control signal Sc to the voltage supply unit 70. In addition, the drive control unit 80 detects such an abnormality in the trigger signal when the trigger signal is interrupted or the like due to a power failure or the mode lock of the seed laser 60 being released. When the drive control unit 80 detects an abnormality in the trigger signal, the drive control unit 80 provides the voltage supply unit 70 with an alternative signal Scd instead of the control signal Sc. The substitute signal Scd is a signal for causing the voltage supply unit 70 to output the drive voltage Vd with a predetermined period corresponding to the period of the normal drive voltage Vd. Alternatively, the alternative signal Scd may be a signal for continuously outputting the drive voltage Vd from the voltage supply unit 70 (that is, a DC voltage).

ここで、図３は、駆動制御部８０の内部構成を示すブロック図である。図３には、駆動制御部８０の他、光増幅部１０の光増幅媒質１１及び光変調部（ポッケルスセル）１５１、並びにシードレーザ６０が示されている。 Here, FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of the drive control unit 80. In FIG. 3, in addition to the drive control unit 80, the optical amplification medium 11 and the optical modulation unit (Pockels cell) 151 of the optical amplification unit 10, and the seed laser 60 are shown.

図３に示すように、本実施形態の駆動制御部８０は、トリガ異常検知回路８１と、信号処理部８２と、代替トリガ信号源８３と、トリガ切替回路８４とを含む。トリガ異常検知回路８１は、本実施形態における異常検知回路であって、シードレーザ６０から提供されるトリガ信号Ｓｔの異常（遮断等）を検知する。トリガ異常検知回路８１は、トリガ信号Ｓｔの異常を検知すると、その旨を示す異常検知信号Ｓａをトリガ切替回路８４へ送る。 As shown in FIG. 3, the drive control unit 80 of the present embodiment includes a trigger abnormality detection circuit 81, a signal processing unit 82, an alternative trigger signal source 83, and a trigger switching circuit 84. The trigger abnormality detection circuit 81 is an abnormality detection circuit in the present embodiment, and detects an abnormality (blocking or the like) of the trigger signal St provided from the seed laser 60. When the trigger abnormality detection circuit 81 detects an abnormality in the trigger signal St, the trigger abnormality detection circuit 81 sends an abnormality detection signal Sa indicating that fact to the trigger switching circuit 84.

代替トリガ信号源８３及びトリガ切替回路８４は、本実施形態における第１の代替回路である。代替トリガ信号源８３は、トリガ信号Ｓｔに代わる代替トリガ信号Ｓｔｄを生成する。この代替トリガ信号Ｓｔｄは、正常時におけるトリガ信号Ｓｔと概ね同じ周期を有する信号であることが好ましい。また、代替トリガ信号Ｓｔｄの周期は、正常時におけるトリガ信号Ｓｔと概ね同じ周期に限られず、例えば正常時におけるトリガ信号Ｓｔの周期の約２倍の周期や、或いは一桁長い周期であってもよい。或いは、代替トリガ信号Ｓｔｄの周期は、正常時におけるトリガ信号Ｓｔの周期より短くてもよい。或いは、代替トリガ信号Ｓｔｄは、連続する信号（すなわちＤＣ信号）であってもよい。トリガ切替回路８４は、正常時においてはトリガ信号Ｓｔを信号処理部８２へ出力する。また、トリガ切替回路８４は、トリガ異常検知回路８１からの異常検知信号Ｓａによってトリガ信号Ｓｔの異常が知らされた場合に、代替トリガ信号源８３からの代替トリガ信号Ｓｔｄをトリガ信号Ｓｔに代えて信号処理部８２へ出力する。 The alternative trigger signal source 83 and the trigger switching circuit 84 are a first alternative circuit in the present embodiment. The alternative trigger signal source 83 generates an alternative trigger signal Std that replaces the trigger signal St. This alternative trigger signal Std is preferably a signal having substantially the same period as the trigger signal St in a normal state. Further, the period of the alternative trigger signal Std is not limited to the same period as that of the trigger signal St at normal time. For example, the period of the trigger signal St at normal time may be about twice as long as the period of the trigger signal St at normal time or a period longer by one digit. Good. Alternatively, the cycle of the alternative trigger signal Std may be shorter than the cycle of the trigger signal St at the normal time. Alternatively, the alternative trigger signal Std may be a continuous signal (that is, a DC signal). The trigger switching circuit 84 outputs the trigger signal St to the signal processing unit 82 at the normal time. In addition, when the abnormality of the trigger signal St is notified by the abnormality detection signal Sa from the trigger abnormality detection circuit 81, the trigger switching circuit 84 replaces the alternative trigger signal Std from the alternative trigger signal source 83 with the trigger signal St. Output to the signal processing unit 82.

信号処理部８２は、本実施形態における制御信号生成回路である。信号処理部８２は、トリガ信号Ｓｔが入力された場合には、トリガ信号Ｓｔから制御信号Ｓｃを生成する。また、信号処理部８２は、代替トリガ信号Ｓｔｄが入力された場合には、代替トリガ信号Ｓｔｄから代替信号Ｓｃｄを生成する。この信号処理部８２は、例えば分周回路や遅延制御回路等によって構成される。この信号処理部８２によって、制御信号Ｓｃ及び代替信号Ｓｃｄは、トリガ信号Ｓｔの繰り返し周波数（数十メガヘルツ程度）が分周された数キロヘルツないし数百キロヘルツ程度の繰り返し周波数を有するものとなる。 The signal processing unit 82 is a control signal generation circuit in the present embodiment. When the trigger signal St is input, the signal processing unit 82 generates a control signal Sc from the trigger signal St. In addition, when the alternative trigger signal Std is input, the signal processing unit 82 generates the alternative signal Scd from the alternative trigger signal Std. The signal processing unit 82 is configured by, for example, a frequency divider circuit, a delay control circuit, or the like. By this signal processing unit 82, the control signal Sc and the alternative signal Scd have a repetition frequency of about several kilohertz to several hundred kilohertz obtained by dividing the repetition frequency (about several tens of megahertz) of the trigger signal St.

図４は、トリガ異常検知回路８１を好適に実現するための回路構成例を示す図である。図４に示すトリガ異常検知回路８１は、ローパスフィルタ回路１８１と、二値化回路１８２とを含む。ローパスフィルタ回路１８１の入力端には、トリガ信号Ｓｔが入力される。いま、シードレーザ６０から出力される種光の繰り返し周波数をｆとすると、この種光の一部を光電変換して得られる信号には、ｆの整数倍の周波数成分（ｆ、２ｆ、３ｆ、・・・）に加え、直流（ＤＣ）成分が含まれる。そこで、図４に示すトリガ異常検知回路８１では、ＤＣ成分の有無を検出することにより、トリガ信号Ｓｔの異常（遮断等）を検知する。 FIG. 4 is a diagram illustrating a circuit configuration example for suitably realizing the trigger abnormality detection circuit 81. The trigger abnormality detection circuit 81 illustrated in FIG. 4 includes a low-pass filter circuit 181 and a binarization circuit 182. A trigger signal St is input to the input terminal of the low-pass filter circuit 181. Now, assuming that the repetition frequency of the seed light output from the seed laser 60 is f, the frequency component (f, 2f, 3f, ...) in addition to a direct current (DC) component. Therefore, the trigger abnormality detection circuit 81 shown in FIG. 4 detects the abnormality (cutoff etc.) of the trigger signal St by detecting the presence or absence of the DC component.

ローパスフィルタ回路１８１としては、周波数ｆの電気信号を十分に減衰させることができる遮断周波数をもつフィルタが好適である。このローパスフィルタ回路１８１を通過する信号はトリガ信号Ｓｔに含まれるＤＣ成分のみであり、トリガ信号Ｓｔが遮断された場合、ローパスフィルタ回路１８１からの出力は、ローパスフィルタ回路１８１の帯域に応じた時定数でもってゼロに近づく。このローパスフィルタ回路１８１からの出力を、二値化回路１８２によって二値化する。すなわち、ローパスフィルタ回路１８１からの出力が或る閾値を上回る場合には、二値化回路１８２は論理レベルのハイ（Ｈｉｇｈ）を出力し、閾値を下回った場合には、論理レベルのロー（Ｌｏｗ）を出力する。このとき、ハイレベルの信号はトリガ信号Ｓｔが正常であることを意味し、ローレベルの信号はトリガ信号Ｓｔに遮断等の異常が生じたことを意味する。トリガ異常検知回路８１は、二値化回路１８２から出力された信号を、異常検知信号Ｓａとしてトリガ切替回路８４（図３参照）に提供する。なお、トリガ異常検知回路の異常検出方式は、上述したＤＣ成分の検出による方式に限られず、例えば高次周波数成分を抽出して検波する等、様々な方式を適用可能である。 As the low-pass filter circuit 181, a filter having a cut-off frequency that can sufficiently attenuate the electric signal having the frequency f is suitable. The signal that passes through the low-pass filter circuit 181 is only the DC component included in the trigger signal St. When the trigger signal St is cut off, the output from the low-pass filter circuit 181 corresponds to the band of the low-pass filter circuit 181. It approaches zero with a constant. The output from the low-pass filter circuit 181 is binarized by the binarization circuit 182. That is, when the output from the low-pass filter circuit 181 exceeds a certain threshold value, the binarization circuit 182 outputs a logic level high (High), and when the output falls below the threshold value, the logic level low (Low). ) Is output. At this time, a high level signal means that the trigger signal St is normal, and a low level signal means that an abnormality such as interruption has occurred in the trigger signal St. The trigger abnormality detection circuit 81 provides the signal output from the binarization circuit 182 to the trigger switching circuit 84 (see FIG. 3) as the abnormality detection signal Sa. Note that the abnormality detection method of the trigger abnormality detection circuit is not limited to the method based on the detection of the DC component described above, and various methods such as extraction and detection of higher-order frequency components are applicable.

図５は、図４に示したトリガ異常検知回路８１を具体化した回路の一例を示す図である。図５に示すように、ローパスフィルタ回路１８１は、トリガ信号Ｓｔの信号経路上に配置されたインダクタＬと、該信号経路と基準電位線（ＧＮＤ）との間に接続されたキャパシタＣ１，Ｃ２とによって好適に構成される。また、二値化回路１８２は、コンパレータ１８２ａと、閾値電圧生成部１８２ｂとによって好適に構成される。コンパレータ１８２ａの非反転入力端子には、ローパスフィルタ回路１８１を通過したトリガ信号Ｓｔが入力される。コンパレータ１８２ａの反転入力端子には、閾値電圧生成部１８２ｂによって生成された閾値電圧Ｖ_０が入力される。閾値電圧生成部１８２ｂは、電源電位線Ｖｃｃと基準電位線（ＧＮＤ）との間に接続された抵抗Ｒ１，Ｒ２の分圧により、閾値電圧Ｖ_０を生成する。 FIG. 5 is a diagram showing an example of a circuit embodying the trigger abnormality detection circuit 81 shown in FIG. As shown in FIG. 5, the low-pass filter circuit 181 includes an inductor L disposed on the signal path of the trigger signal St, and capacitors C1 and C2 connected between the signal path and a reference potential line (GND). Is preferably configured. The binarization circuit 182 is preferably configured by a comparator 182a and a threshold voltage generation unit 182b. The trigger signal St that has passed through the low-pass filter circuit 181 is input to the non-inverting input terminal of the comparator 182a. The inverting input terminal of the comparator 182a, the threshold voltage V ₀ generated by the threshold voltage generator 182b is input. Threshold voltage generating unit 182b is the partial pressure of connected resistors R1, R2 between the power supply potential line Vcc and the reference potential line (GND), generates a threshold voltage _{V 0.}

図６は、ローパスフィルタ回路１８１の好適な減衰特性の一例である。トリガ信号Ｓｔの繰り返し周波数が例えば４０ＭＨｚである場合、この４０ＭＨｚの周波数帯が十分に減衰するようにカットオフ周波数を設定することが好ましい。但し、カットオフ周波数を低くし過ぎると、トリガ信号に異常が生じてから異常検知信号Ｓａがトリガ異常検知回路８１から出力されるまでの時間が長くなってしまう。そこで、図６に示す例では、カットオフ周波数を２ＭＨｚとし、４０ＭＨｚでの減衰が−６０ｄＢとなるように設定している。 FIG. 6 is an example of a suitable attenuation characteristic of the low-pass filter circuit 181. When the repetition frequency of the trigger signal St is 40 MHz, for example, it is preferable to set the cut-off frequency so that the 40 MHz frequency band is sufficiently attenuated. However, if the cut-off frequency is too low, the time from when the abnormality occurs in the trigger signal until the abnormality detection signal Sa is output from the trigger abnormality detection circuit 81 becomes long. Therefore, in the example shown in FIG. 6, the cutoff frequency is set to 2 MHz and the attenuation at 40 MHz is set to −60 dB.

図７は、トリガ切替回路８４を好適に実現するための回路構成例を示す論理回路図である。図７に示すトリガ切替回路８４では、入力されたトリガ信号Ｓｔは一方のＡＮＤ回路１８５に入力され、代替トリガ信号Ｓｔｄは他方のＡＮＤ回路１８６に入力される。また、一方のＡＮＤ回路１８５には異常検知信号Ｓａが入力され、他方のＡＮＤ回路１８６には異常検知信号Ｓａの論理がＮＯＴ回路１８７によって反転された信号が入力される。異常検知信号Ｓａの論理がハイレベルである場合、ＡＮＤ回路１８５からトリガ信号Ｓｔが出力される。また、異常検知信号Ｓａの論理がローレベルである場合、ＡＮＤ回路１８６から代替トリガ信号Ｓｔｄが出力される。二つのＡＮＤ回路１８５，１８６の各出力端はＯＲ回路１８８に接続されており、このＯＲ回路１８８から、トリガ信号Ｓｔまたは代替トリガ信号Ｓｔｄが信号処理部８２へ出力される。 FIG. 7 is a logic circuit diagram showing a circuit configuration example for suitably realizing the trigger switching circuit 84. In the trigger switching circuit 84 shown in FIG. 7, the input trigger signal St is input to one AND circuit 185, and the alternative trigger signal Std is input to the other AND circuit 186. Further, the abnormality detection signal Sa is input to one AND circuit 185, and a signal obtained by inverting the logic of the abnormality detection signal Sa by the NOT circuit 187 is input to the other AND circuit 186. When the logic of the abnormality detection signal Sa is high level, the trigger signal St is output from the AND circuit 185. When the logic of the abnormality detection signal Sa is at a low level, the alternative trigger signal Std is output from the AND circuit 186. The output terminals of the two AND circuits 185 and 186 are connected to the OR circuit 188, and the trigger signal St or the alternative trigger signal Std is output from the OR circuit 188 to the signal processing unit 82.

以上の構成を備える光増幅装置１では、シードレーザ６０から、数十メガヘルツ程度の繰り返し周波数でもってパルス状の種光が出力される。同時に、この種光に基づくトリガ信号Ｓｔが駆動制御部８０に入力される。そして、数キロヘルツないし数百キロヘルツに分周された制御信号Ｓｃが駆動制御部８０から電圧供給部７０へ送られ、この制御信号Ｓｃのタイミングに合わせて電圧供給部７０から駆動電圧Ｖｄが出力される。光増幅部１０は、この駆動電圧Ｖｄが光変調部１５１に印加されているときのみ、光共振器として動作する。また、駆動電圧Ｖｄが光変調部１５１に印加されていないときは、エネルギ供給部３０からの励起光によって光増幅媒質１１にエネルギが蓄積される。 In the optical amplifying apparatus 1 having the above configuration, pulsed seed light is output from the seed laser 60 with a repetition frequency of about several tens of megahertz. At the same time, a trigger signal St based on this seed light is input to the drive control unit 80. Then, the control signal Sc frequency-divided into several kilohertz or several hundred kilohertz is sent from the drive control unit 80 to the voltage supply unit 70, and the drive voltage Vd is output from the voltage supply unit 70 in accordance with the timing of the control signal Sc. The The optical amplifying unit 10 operates as an optical resonator only when the drive voltage Vd is applied to the optical modulation unit 151. In addition, when the drive voltage Vd is not applied to the light modulation unit 151, energy is accumulated in the optical amplification medium 11 by the excitation light from the energy supply unit 30.

種光を光増幅部１０の光共振器内に取り込むべきタイミングで、光変調部１５１に駆動電圧Ｖｄを印加する。これにより、種光が光共振器内に取り込まれる。種光は共振しながら光増幅媒質１１のエネルギを吸収し、徐々に増幅してピークパワーが高められたパルス光となる。パルス光が十分に増幅された一定期間の後、光変調部１５１への駆動電圧Ｖｄの印加が停止される。これにより、パルス光が光共振器から取り出される。 A drive voltage Vd is applied to the light modulation unit 151 at a timing at which the seed light should be taken into the optical resonator of the light amplification unit 10. Thereby, the seed light is taken into the optical resonator. The seed light absorbs the energy of the optical amplifying medium 11 while resonating, and is gradually amplified to become pulsed light whose peak power is increased. After a certain period when the pulsed light is sufficiently amplified, the application of the drive voltage Vd to the light modulation unit 151 is stopped. Thereby, pulsed light is extracted from the optical resonator.

以上に説明した光増幅装置１による効果について、従来の再生増幅器における問題点と共に説明する。光共振器の内部に光増幅媒体を含む構造の再生増幅器においては、種光の入力タイミングに同期して駆動電圧を印加するためのトリガ信号が、何らかの原因によって得られなくなる場合がある。種光が入力されているにも関わらずトリガ信号が得られなくなる場合とは、例えば次のような場合が想定される。 The effects of the optical amplifying apparatus 1 described above will be described together with problems in the conventional regenerative amplifier. In a regenerative amplifier having a structure including an optical amplifying medium inside an optical resonator, a trigger signal for applying a driving voltage in synchronization with the input timing of seed light may not be obtained for some reason. The case where the trigger signal cannot be obtained despite the input of seed light is assumed to be the following case, for example.

（１）種光を発生するシードレーザのモード同期が外れた場合
種光として好適なフェムト秒レーザ光を発生させるシードレーザとして、光共振器内の非線形性を利用して自動的にパルス発振させるものがある。このような光源において、何らかの原因（例えば、環境温度の変化、励起用レーザのパワーの低下、光軸ずれによるレーザ共振条件の不安定化、共振器内の光学素子の劣化など）により、パルス発振が前触れなく停止することがある。このような場合、連続光としてのレーザ光は出力されるが、パルス光ではないのでトリガ信号は得られなくなる。 (1) When the seed laser that generates seed light is out of mode synchronization As a seed laser that generates femtosecond laser light suitable as seed light, pulse oscillation is automatically performed using nonlinearity in the optical resonator. There is something. In such a light source, pulse oscillation occurs due to any cause (for example, change in ambient temperature, decrease in power of the excitation laser, destabilization of laser resonance conditions due to optical axis misalignment, deterioration of optical elements in the resonator, etc.) May stop without warning. In such a case, laser light as continuous light is output, but since it is not pulsed light, a trigger signal cannot be obtained.

（２）光検出器の光軸ずれ
シードレーザから出力された種光の一部を分岐して光検出器へ入射させることにより、トリガ信号を好適に得ることができる。しかし、光検出器への入射光軸がずれると、出力レベルが低下してトリガ信号が得られなくなる場合がある。 (2) A trigger signal can be suitably obtained by branching a part of the seed light output from the optical axis misalignment seed laser of the photodetector and entering it into the photodetector. However, if the optical axis incident on the photodetector is deviated, the output level may decrease and a trigger signal may not be obtained.

（３）光検出器への電源供給の停止
例えば、光検出器が電池によって動作している場合、電池の消耗による光検出器の出力低下によってトリガ信号が得られなくなることがある。 (3) Stopping the power supply to the photodetector For example, when the photodetector is operated by a battery, a trigger signal may not be obtained due to a decrease in the output of the photodetector due to battery consumption.

（４）トリガ信号線の断線や接触不良
トリガ信号を伝搬する配線の断線や接触不良などによって、トリガ信号が得られなくなる場合がある。 (4) The trigger signal may not be obtained due to disconnection of the trigger signal line or disconnection of the wiring that propagates the trigger signal or contact failure.

このようにトリガ信号が得られなくなった場合、その直後に、光共振器内部の光増幅媒質やポッケルスセル等の光変調部が損傷するおそれがある。すなわち、光共振器を有する光増幅装置においては、光共振器の中にパルス光が閉じ込められ、このパルス光が光共振器内部を幾度も往復して十分に増幅された後に取り出される。従って、トリガ信号が得られなくなって光変調部が動作できなくなると、光増幅媒質に対して励起が継続されながら、光共振器内に蓄積されたエネルギの吐き出し先がない状態で、パルス光が増幅され続ける。そして、過度に増幅されたパルス光が光増幅媒質や光変調部を何度も通過するため、光増幅媒質や光変調部が損傷してしまう。 If the trigger signal cannot be obtained in this manner, the optical modulation unit such as the optical amplification medium or the Pockels cell inside the optical resonator may be damaged immediately after that. That is, in an optical amplifying apparatus having an optical resonator, pulsed light is confined in the optical resonator, and this pulsed light is taken out after being sufficiently amplified by reciprocating several times inside the optical resonator. Therefore, when the trigger signal cannot be obtained and the optical modulation unit cannot operate, the pulsed light is emitted in a state where there is no discharge destination of the energy accumulated in the optical resonator while the excitation to the optical amplifying medium is continued. Continues to be amplified. Then, since the excessively amplified pulse light passes through the optical amplification medium and the optical modulation unit many times, the optical amplification medium and the optical modulation unit are damaged.

なお、光増幅媒質として希土類添加光ファイバを用いた光増幅装置では、光ファイバの長さによって十分な利得が得られるので、被増幅光が光増幅媒質を一度通過するのみである。このような構成の光増幅装置では、上述したようなトリガ信号の異常による問題は発生しない。 In an optical amplifying apparatus using a rare earth-doped optical fiber as an optical amplifying medium, a sufficient gain can be obtained depending on the length of the optical fiber, so that light to be amplified passes only once through the optical amplifying medium. In the optical amplifying apparatus having such a configuration, the problem due to the abnormality of the trigger signal as described above does not occur.

従来の再生増幅器における上述した問題点に対し、この光増幅装置１は、光取り出し手段２１の光変調部１５１に駆動電圧Ｖｄを供給する電圧供給部７０と、種光に同期したトリガ信号Ｓｔから制御信号Ｓｃを生成する駆動制御部８０とを備える。そして、この光増幅装置１では、駆動制御部８０が、トリガ信号Ｓｔの異常を検知した際に、制御信号Ｓｃに代わる代替信号Ｓｃｄを電圧供給部７０に与える。この代替信号Ｓｃｄによって、電圧供給部７０は、所定の周期で、又は連続して駆動電圧Ｖｄを出力する。これにより、光変調部１５１が所定の周期で又は連続して動作し、光共振器内部でエネルギが蓄積されたパルス光を、光増幅媒質１１や光変調部１５１が損傷する前に光共振器外に吐き出すことができる。このように、本実施形態の光増幅装置１によれば、再生増幅器の動作中にトリガ信号Ｓｔを得られなくなった場合であっても、光増幅媒質１１等の損傷を効果的に防ぐことができる。 In response to the above-described problems in the conventional regenerative amplifier, the optical amplifying apparatus 1 includes a voltage supply unit 70 that supplies a drive voltage Vd to the optical modulation unit 151 of the light extraction unit 21 and a trigger signal St synchronized with the seed light. A drive control unit 80 for generating a control signal Sc. In the optical amplifying apparatus 1, when the drive control unit 80 detects an abnormality in the trigger signal St, the drive signal supply unit 70 supplies the voltage supply unit 70 with an alternative signal Scd instead of the control signal Sc. With this substitute signal Scd, the voltage supply unit 70 outputs the drive voltage Vd at a predetermined cycle or continuously. As a result, the optical modulator 151 operates at a predetermined cycle or continuously, and the pulsed light in which energy is stored inside the optical resonator is converted into the optical resonator before the optical amplifying medium 11 and the optical modulator 151 are damaged. Can spit out. Thus, according to the optical amplifying apparatus 1 of the present embodiment, even when the trigger signal St cannot be obtained during the operation of the regenerative amplifier, it is possible to effectively prevent damage to the optical amplifying medium 11 and the like. it can.

また、本実施形態の光増幅装置１によれば、駆動制御部８０のトリガ異常検知回路８１（回路の例は図５を参照）や、トリガ切替回路８４（回路の例は図７を参照）といった簡易な回路によって、上記効果を得ることができる。したがって、特許文献１に記載された装置のような、光増幅媒質への励起光の強度を低下させることにより光学部品等の損傷を回避する方式と比較して、光増幅装置１を低コストで製造でき、且つ小型化が可能となる。 Further, according to the optical amplifying device 1 of the present embodiment, the trigger abnormality detection circuit 81 (see FIG. 5 for an example of the circuit) of the drive control unit 80 and the trigger switching circuit 84 (see FIG. 7 for an example of the circuit). The above effect can be obtained by a simple circuit as described above. Therefore, the optical amplifying apparatus 1 can be manufactured at a lower cost compared with a system such as the apparatus described in Patent Document 1 that avoids damage to optical components by reducing the intensity of the excitation light to the optical amplifying medium. It can be manufactured and can be downsized.

また、再生増幅器における上述した問題は、種光を入力しない状態、すなわちキャビティダンプ動作時においても生じる。本実施形態の光増幅装置１によれば、キャビティダンプ動作時においても光増幅媒質１１等の損傷を効果的に防ぐことができる。 Further, the above-described problem in the regenerative amplifier occurs even in a state where seed light is not input, that is, in a cavity dump operation. According to the optical amplifying apparatus 1 of the present embodiment, damage to the optical amplifying medium 11 and the like can be effectively prevented even during the cavity dump operation.

なお、特許文献２には、光信号が入力されていないときにダミー信号光を入力することが記載されている。しかし、本実施形態の光増幅装置のように光共振構造を有する再生増幅器では、ダミー信号光を入力しても上述した問題点を解決することはできない。すなわち、ダミー信号光を光共振器内に導くためには光共振器への光路を開く手段が必要となるが、再生増幅器はそのような手段を元々有しており、且つ、光路を開くためのトリガ信号が必要となる。本実施形態の光増幅装置１は、そのトリガ信号を提供するための構成を備えるものである。特許文献２に記載された装置では、光増幅媒質として高い利得が得られる希土類添加光ファイバを用いているので、蓄積されたエネルギを吐き出すためにダミー信号光が必要となる。しかし、本実施形態に係る光増幅装置１は、蓄積されたエネルギを、光共振構造を解消することにより光共振器の外部へ吐き出す。したがって、その際にダミー信号光を必要としない。 Patent Document 2 describes that dummy signal light is input when an optical signal is not input. However, in the regenerative amplifier having the optical resonance structure as in the optical amplifying apparatus of the present embodiment, the above-described problems cannot be solved even if dummy signal light is input. That is, in order to guide the dummy signal light into the optical resonator, a means for opening the optical path to the optical resonator is required. However, the regenerative amplifier originally has such means, and the optical path is opened. Trigger signal is required. The optical amplifying apparatus 1 of the present embodiment has a configuration for providing the trigger signal. In the apparatus described in Patent Document 2, since a rare earth-doped optical fiber capable of obtaining a high gain is used as an optical amplifying medium, dummy signal light is required for discharging the accumulated energy. However, the optical amplifying apparatus 1 according to this embodiment discharges the accumulated energy to the outside of the optical resonator by eliminating the optical resonance structure. Therefore, no dummy signal light is required at that time.

（変形例）
続いて、上記実施形態に係る駆動制御部８０の変形例について説明する。図８は、本変形例による駆動制御部９０の内部構成を示すブロック図である。なお、図８には、駆動制御部９０の他、光増幅部１０の光増幅媒質１１及び光変調部（ポッケルスセル）１５１、並びにシードレーザ６０が示されている。 (Modification)
Subsequently, a modified example of the drive control unit 80 according to the embodiment will be described. FIG. 8 is a block diagram showing an internal configuration of the drive control unit 90 according to this modification. In addition to the drive control unit 90, FIG. 8 shows the optical amplification medium 11 and the optical modulation unit (Pockels cell) 151 of the optical amplification unit 10, and the seed laser 60.

図８に示すように、駆動制御部９０は、トリガ異常検知回路９１と、信号処理部９２と、代替信号源９３と、制御信号切替回路９４とを含む。トリガ異常検知回路９１は、本変形例における異常検知回路であって、シードレーザ６０から提供されるトリガ信号Ｓｔの異常（遮断等）を検知する。トリガ異常検知回路９１は、トリガ信号Ｓｔの異常を検知すると、その旨を示す異常検知信号Ｓａを制御信号切替回路９４へ送る。なお、トリガ異常検知回路９１の好適な内部構成は、上記実施形態のトリガ異常検知回路８１と同様である。 As shown in FIG. 8, the drive control unit 90 includes a trigger abnormality detection circuit 91, a signal processing unit 92, an alternative signal source 93, and a control signal switching circuit 94. The trigger abnormality detection circuit 91 is an abnormality detection circuit in the present modification, and detects an abnormality (cutoff or the like) of the trigger signal St provided from the seed laser 60. When detecting an abnormality in the trigger signal St, the trigger abnormality detection circuit 91 sends an abnormality detection signal Sa indicating the fact to the control signal switching circuit 94. The preferred internal configuration of the trigger abnormality detection circuit 91 is the same as that of the trigger abnormality detection circuit 81 of the above embodiment.

信号処理部９２は、本変形例における制御信号生成回路である。信号処理部９２は、トリガ信号Ｓｔを入力し、トリガ信号Ｓｔから制御信号Ｓｃを生成する。この信号処理部９２は、例えば分周回路や遅延制御回路等によって構成される。この信号処理部９２によって、制御信号Ｓｃは、トリガ信号Ｓｔの繰り返し周波数（数十メガヘルツ程度）が分周された数キロヘルツないし数百キロヘルツ程度の繰り返し周波数を有するものとなる。 The signal processing unit 92 is a control signal generation circuit in this modification. The signal processing unit 92 receives the trigger signal St and generates a control signal Sc from the trigger signal St. The signal processing unit 92 is configured by, for example, a frequency divider circuit, a delay control circuit, or the like. The signal processing unit 92 causes the control signal Sc to have a repetition frequency of about several kilohertz to several hundreds of kilohertz obtained by dividing the repetition frequency (about several tens of megahertz) of the trigger signal St.

代替信号源９３及び制御信号切替回路９４は、本実施形態における第２の代替回路である。代替信号源９３は、制御信号Ｓｃに代わる代替信号Ｓｃｄを生成する。この代替信号Ｓｃｄは、正常時における制御信号Ｓｃと概ね同じ所定の周期を有するか、または正常時における制御信号Ｓｃの周期より長い周期（例えば、制御信号Ｓｃの周期の約２倍、或いは一桁長い周期）を有する信号であることが好ましい。或いは、代替信号Ｓｃｄの周期は、正常時における制御信号Ｓｃの周期より短くてもよい。或いは、代替信号Ｓｃｄは、連続する信号（すなわちＤＣ信号）であってもよい。制御信号切替回路９４は、正常時においては制御信号Ｓｃを電圧供給部７０へ出力する。また、制御信号切替回路９４は、トリガ異常検知回路９１からの異常検知信号Ｓａによってトリガ信号Ｓｔの異常が知らされた場合に、代替信号源９３からの代替信号Ｓｃｄを制御信号Ｓｃに代えて電圧供給部７０へ出力する。なお、制御信号切替回路９４の好適な内部構成は、上記実施形態のトリガ切替回路８４と同様である。 The alternative signal source 93 and the control signal switching circuit 94 are a second alternative circuit in the present embodiment. The substitute signal source 93 generates a substitute signal Scd instead of the control signal Sc. The substitute signal Scd has a predetermined cycle that is substantially the same as that of the control signal Sc in the normal state, or a cycle longer than the cycle of the control signal Sc in the normal state (for example, about twice the cycle of the control signal Sc or one digit). A signal having a long period) is preferable. Alternatively, the cycle of the substitute signal Scd may be shorter than the cycle of the control signal Sc at the normal time. Alternatively, the substitute signal Scd may be a continuous signal (that is, a DC signal). The control signal switching circuit 94 outputs the control signal Sc to the voltage supply unit 70 at the normal time. Further, when the abnormality of the trigger signal St is notified by the abnormality detection signal Sa from the trigger abnormality detection circuit 91, the control signal switching circuit 94 replaces the alternative signal Scd from the alternative signal source 93 with a voltage instead of the control signal Sc. Output to the supply unit 70. A suitable internal configuration of the control signal switching circuit 94 is the same as that of the trigger switching circuit 84 of the above embodiment.

本発明による光増幅装置は、上記実施形態及び変形例に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では光変調部としてポッケルスセルを例示したが、電気光学効果によってパルス光の偏光状態を制御できるものであれば、これに限られず様々なものを適用できる。 The optical amplifying device according to the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and various other modifications are possible. For example, although the Pockels cell is exemplified as the light modulation unit in the above embodiment, various devices can be applied as long as the polarization state of the pulsed light can be controlled by the electro-optic effect.

また、上記実施形態では、光取り出し手段が、種光を共振光路内に取り込む光取り込み手段を兼ねる構成を示したが、光取り出し手段と光取り込み手段とは別個に設けられても良い。その場合、光取り込み手段は光取り出し手段と同様の構成によって実現可能である。 Further, in the above-described embodiment, the configuration in which the light extraction unit also serves as the light capturing unit that captures the seed light into the resonance optical path is shown. However, the light extraction unit and the light capturing unit may be provided separately. In that case, the light capturing means can be realized by the same configuration as the light extracting means.

１…光増幅装置、１０…光増幅部、１１…光増幅媒質、１２…透明媒質、２１…光取り出し手段、３０…エネルギ供給部、４０…パルス幅伸張部、５０…パルス幅圧縮部、６０…シードレーザ、７０…電圧供給部、８０，９０…駆動制御部、８１，９１…トリガ異常検知回路、８２，９２…信号処理部、８３…代替トリガ信号源、８４…トリガ切替回路、９３…代替信号源、９４…制御信号切替回路、１３１〜１３４…ミラー、１４１，１４３…波長板、１５１…光変調部、１６１，１６３…偏光ビームスプリッタ、１７０…ファラデローテータ、１８１…ローパスフィルタ回路、１８２…二値化回路、１８２ａ…コンパレータ、１８２ｂ…閾値電圧生成部、Ｓａ…異常検知信号、Ｓｃ…制御信号、Ｓｃｄ…代替信号、Ｓｔ…トリガ信号、Ｓｔｄ…代替トリガ信号、Ｖｄ…駆動電圧。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical amplification apparatus, 10 ... Optical amplification part, 11 ... Optical amplification medium, 12 ... Transparent medium, 21 ... Light extraction means, 30 ... Energy supply part, 40 ... Pulse width expansion part, 50 ... Pulse width compression part, 60 ... seed laser, 70 ... voltage supply section, 80, 90 ... drive control section, 81, 91 ... trigger abnormality detection circuit, 82, 92 ... signal processing section, 83 ... alternative trigger signal source, 84 ... trigger switching circuit, 93 ... Alternative signal source, 94 ... Control signal switching circuit, 131-134 ... Mirror, 141, 143 ... Wave plate, 151 ... Optical modulator, 161, 163 ... Polarizing beam splitter, 170 ... Faraday rotator, 181 ... Low pass filter circuit, 182: Binarization circuit, 182a: Comparator, 182b: Threshold voltage generator, Sa ... Abnormality detection signal, Sc ... Control signal, Scd ... Substitute signal, St ... Trigger signal, S d ... alternate trigger signal, Vd ... driving voltage.

Claims

パルス光を共振させる光共振器、該光共振器の共振光路上に配置され前記パルス光を光増幅する光増幅媒質、及び、一定期間に亘って前記光共振器内において光増幅された前記パルス光を前記光共振器の外部へ取り出す光取り出し手段を含む光増幅部と、
前記光増幅媒質に励起エネルギを供給するエネルギ供給部と、
パルス状の種光を周期的に前記光増幅部へ提供する種光源と
を備え、
前記光取り出し手段は、前記共振光路上に設けられ、電気光学効果によって前記パルス光の偏光状態を制御する光変調部と、前記共振光路上に設けられ、前記パルス光をその偏光状態に応じて選択的に反射または透過する偏光ビームスプリッタとを含み、
当該光増幅装置は、
前記光変調部に駆動電圧を供給する電圧供給部と、
前記光増幅部への前記種光の入力タイミングに同期して前記駆動電圧を出力させるための制御信号を前記電圧供給部に与える駆動制御部と
を更に備え、
前記駆動制御部は、前記種光に同期したトリガ信号から前記制御信号を生成するとともに、前記トリガ信号の異常を検知した際に、所定の周期で又は連続して前記駆動電圧を出力させるための代替信号を前記制御信号に代えて前記電圧供給部に与えることを特徴とする、光増幅装置。 An optical resonator that resonates pulsed light, an optical amplification medium that is disposed on a resonant optical path of the optical resonator and optically amplifies the pulsed light, and the pulse that is optically amplified in the optical resonator over a certain period of time An optical amplifying unit including light extraction means for extracting light to the outside of the optical resonator;
An energy supply unit for supplying excitation energy to the optical amplification medium;
A seed light source that periodically provides pulsed seed light to the optical amplification unit,
The light extraction means is provided on the resonant optical path, and is provided on the resonant optical path with an optical modulator that controls the polarization state of the pulsed light by an electro-optic effect. A polarizing beam splitter that selectively reflects or transmits,
The optical amplifier is
A voltage supply unit for supplying a driving voltage to the light modulation unit;
A drive control unit for providing the voltage supply unit with a control signal for outputting the drive voltage in synchronization with the input timing of the seed light to the optical amplification unit,
The drive control unit generates the control signal from a trigger signal synchronized with the seed light, and outputs the drive voltage at a predetermined cycle or continuously when an abnormality of the trigger signal is detected. An optical amplifying apparatus, wherein an alternative signal is supplied to the voltage supply unit instead of the control signal.

前記駆動制御部は、
前記トリガ信号から前記制御信号を生成する制御信号生成回路と、
前記トリガ信号の異常を検知する異常検知回路と、
前記異常検知回路が前記トリガ信号の異常を検知した際に、前記トリガ信号に代わる代替トリガ信号を前記制御信号生成回路に与える第１の代替回路と
を含み、
前記制御信号生成回路は、前記代替トリガ信号から前記代替信号を生成することを特徴とする、請求項１に記載の光増幅装置。 The drive control unit
A control signal generation circuit for generating the control signal from the trigger signal;
An abnormality detection circuit for detecting an abnormality of the trigger signal;
A first alternative circuit that provides the control signal generation circuit with an alternative trigger signal in place of the trigger signal when the abnormality detection circuit detects an abnormality in the trigger signal;
The optical amplification device according to claim 1, wherein the control signal generation circuit generates the alternative signal from the alternative trigger signal.

前記第１の代替回路は、正常時における前記トリガ信号と概ね同じ周期を有する前記代替トリガ信号を前記制御信号生成回路に与えることを特徴とする、請求項２に記載の光増幅装置。 The optical amplifying apparatus according to claim 2, wherein the first alternative circuit provides the control signal generation circuit with the alternative trigger signal having substantially the same period as the trigger signal in a normal state.

前記第１の代替回路は、正常時における前記トリガ信号よりも短い周期を有する前記代替トリガ信号を前記制御信号生成回路に与えることを特徴とする、請求項２に記載の光増幅装置。 The optical amplifying apparatus according to claim 2, wherein the first alternative circuit supplies the control signal generation circuit with the alternative trigger signal having a shorter period than the trigger signal in a normal state.

前記駆動制御部は、
前記トリガ信号から制御信号を生成する制御信号生成回路と、
前記トリガ信号の異常を検知する異常検知回路と、
前記異常検知回路が前記トリガ信号の異常を検知した際に、前記制御信号に代えて前記代替信号を前記電圧供給部へ出力する第２の代替回路と
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の光増幅装置。 The drive control unit
A control signal generation circuit for generating a control signal from the trigger signal;
An abnormality detection circuit for detecting an abnormality of the trigger signal;
2. A second alternative circuit that outputs the alternative signal to the voltage supply unit instead of the control signal when the abnormality detection circuit detects an abnormality of the trigger signal. The optical amplifying device described in 1.

前記第２の代替回路は、前記所定の周期を有する前記代替信号を前記電圧供給部へ出力することを特徴とする、請求項５に記載の光増幅装置。 6. The optical amplifying apparatus according to claim 5, wherein the second alternative circuit outputs the alternative signal having the predetermined period to the voltage supply unit.

前記光増幅部は、前記パルス光を内部に入力して繰り返し内部反射させた後に出力する透明媒質を前記共振光路上に更に含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の光増幅装置。 7. The optical amplifier according to claim 1, further comprising: a transparent medium on the resonance optical path that is output after the pulsed light is input to the inside and repeatedly internally reflected. 8. The optical amplifying device described.

前記異常検知回路は、前記トリガ信号に含まれる直流成分が所定の閾値を下回ったときに、前記トリガ信号が異常であると判断することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の光増幅装置。 The abnormality detection circuit determines that the trigger signal is abnormal when a direct current component included in the trigger signal falls below a predetermined threshold value. The optical amplifying device described in 1.

前記光取り出し手段によって取り出された前記パルス光のパルス幅を圧縮するパルス幅圧縮部を更に備えることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の光増幅装置。 The optical amplifying apparatus according to claim 1, further comprising a pulse width compression unit that compresses a pulse width of the pulsed light extracted by the light extraction unit.