JP7189146B2 - 小型ブラッグ格子パルス成形器を有するチャープパルス増幅レーザーシステム及び、これを近変換限界パルスを発生させるために動作させる方法 - Google Patents
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- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Description
52 主発振器
56 ストレッチャー、パルス成形器CFBG
58 前段増幅ステージ
60 光電気変調器(EOM)
62 ブースターステージ
64 光学アイソレータ
66 偏光器
68 反射器/パルス圧縮器
70 非線形結晶
71 圧電素子
72 非線形結晶
74 コントローラ
75 コム
76 VBG圧縮器
78 区画/チャンネル
79 コム
80 ベース
82 抵抗加熱器
84 温度センサ
86 熱電対
88 熱電冷却器(TEC)
90 ベース
91 コム
92 区画
94 コラム
96 TEC
98 ベース
100 平板
104 抵抗器
106 バネ
108 中央区画
Claims (13)
- ある経路に沿って近変換限界(TL)サブナノ秒(sub-ns)パルスを放出するレーザー源と、TLパルスを引き延ばす第1のブラッグ格子(BG)と、チャープパルスを再圧縮する第2のBGと、アクチュエータのアレイと、を有して構成されたチャープパルス増幅(CPA)レーザーシステムの出力において、変換限界サブナノ秒(sub-ns)パルスを発生するための方法であって、
前記第1及び第2のBGのうち少なくとも一方を較正する段階であって、較正された前記BGが、間隔を開けられた複数の区画を有し、前記較正が、
一方の前記BGにわたる区画の周波数への対応を決定する段階と、
一方の前記BGにわたる温度のスペクトル位相に対する依存性または、電圧のスペクトル位相に対する依存性を決定する段階と、を含む、前記第1及び第2のBGのうち少なくとも一方を較正する段階と、
圧縮された各パルスのスペクトルにわたって、それぞれの区画について位相修正を計算し、それによって、所望の電圧または温度プロファイルを得る段階と、
前記所望の温度または電圧プロファイルを一方の前記BGに印加し、それによって、近変換限界圧縮サブnsパルスを出力するように、前記区画を選択的に作動させて一方の前記BGをチューニングする段階と、
を含み、
一方の前記BGが、前記アクチュエータのアレイを支持するためのベース及び、前記アクチュエータにそれぞれ結合された間隔を開けた複数の区画を有して構成され、
一方の前記BGが、前記ベースに取り付けられた単一の中央区画と、前記ベースの側部に配置されて前記中央区画に結合された複数の側部区画と、隣接する区画の間を引き延ばす複数の弾性構成要素と、を有して構成された、方法。 - チューニング可能な一方の前記BGの較正が、前記区画の周波数に対する依存性及び、温度のスペクトル位相に対する、または電圧のスペクトル位相に対する依存性の両方を決定するために、変調位相シフト法を使用して実行される、請求項1に記載の方法。
- 前記温度または電圧のスペクトル位相に対する依存性が、区画ごとに異なり、または全ての区画について均一である、請求項2に記載の方法。
- 前記位相修正の計算が、多光子イントラパルス干渉位相走査(MIIPS)、チャープ反転技術(CRT)またはdスキャンを利用する、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- あるスペクトル帯域幅を有し、ある経路に沿って伝搬する近変換限界(TL)サブナノ秒(sub-ns)パルスを出力するように動作可能なモードロックレーザーと、
前記モードロックレーザーの下流において間隔を開けて配置され、結合されたTLサブnsパルスを引き延ばすように動作可能な第1のブラッグ格子(BG)と、
前記第1のBGの下流において間隔を開けて配置され、引き延ばされたパルスを再圧縮するように動作可能な第2のBGであって、前記第1または第2のBGの一方が、前記帯域幅の波長それぞれに対応する複数のチューニング可能な区画を有して構成された、第2のBGと、
各区画に結合されたアクチュエータのアレイと、
TLサブnsパルスのそれからの、圧縮されたパルスの帯域幅の各波長に関するスペクトル位相の逸脱を決定し、スペクトルをTLサブnsパルスのそれに調整するように、一方の前記BGの各区画へのスペクトル位相変化を選択的かつ制御可能に誘導する前記アクチュエータのアレイに結合される修正信号を出力するように動作可能な、パルス成形ユニットと、
を含み、
一方の前記BGが、前記アクチュエータのアレイを支持するためのベース及び、前記アクチュエータにそれぞれ結合された間隔を開けた複数の区画を有して構成され、
一方の前記BGが、前記ベースに取り付けられた単一の中央区画と、前記ベースの側部に配置されて前記中央区画に結合された複数の側部区画と、隣接する区画の間を引き延ばす複数の弾性構成要素と、を有して構成された、チャープパルス増幅(CPA)パルスレーザーシステム。 - 前記第1及び第2のBGがそれぞれ、チャープファイバーブラッグ格子(CFBG)またはボリュームブラッグ格子(VBG)である、請求項5に記載のCPAレーザーシステム。
- 一方の前記BGが、圧縮されたパルスにわたって所定の周波数の区画に対する依存性及び、スペクトル位相の温度に対する、またはスペクトル位相の電圧に対する依存性を有するように較正された、請求項5または6に記載のCPAレーザーシステム。
- 前記パルス成形ユニットが、CRT方式、MIIPS方式またはdスキャン方式に基づく測定ユニットを含む、請求項5から7のいずれか一項に記載のCPAレーザーシステム。
- 前記アクチュエータがそれぞれ、加熱素子または圧電素子を含む、請求項5から8のいずれか一項に記載のCPAレーザーシステム。
- 前記モードロックレーザー、前記第1及び第2のBG並びに前記パルス成形ユニットを格納する筐体をさらに含む、請求項5から9のいずれか一項に記載のCPAパルスレーザーシステム。
- 前記モードロックレーザーが、前記第1及び第2のBGの側部に、1つまたは複数の増幅ステージを有する主発振器パワー増幅器構成を有し、前記パワー増幅器が、ファイバー増幅器及び結晶ホスト希土類イオンドープ増幅器からなる群から選択された、請求項5から10のいずれか一項に記載のCPAレーザーシステム。
- 一方の前記BGがさらに、各区画に結合された複数の抵抗器を含む、請求項5から11のいずれか一項に記載のCPAレーザーシステム。
- 一方の前記BGがさらに、前記BGを支持し、各アクチュエータに結合された連続的な平板を含む、請求項5から12のいずれか一項に記載のCPAレーザーシステム。
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