JPH05190967A - パルス発振レーザ - Google Patents
パルス発振レーザInfo
- Publication number
- JPH05190967A JPH05190967A JP650892A JP650892A JPH05190967A JP H05190967 A JPH05190967 A JP H05190967A JP 650892 A JP650892 A JP 650892A JP 650892 A JP650892 A JP 650892A JP H05190967 A JPH05190967 A JP H05190967A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- laser
- master
- slave
- slave laser
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 パルス発振レーザのインジェクションロック
動作における発振周波数の安定化を確実に行うことがで
きるようにする。 【構成】 従来の制御系の中に、誤差検出のための比較
干渉計20を設け、その前段には偏光面回転装置21を
設け、スレーブレーザ出力光の一部をこの偏光面回転装
置21を通過させた後に比較干渉計20に入射させる。
さらに、比較干渉計20の後段には偏光ビームスプリッ
タ22を設け、比較干渉計の出射光をこの偏光ビームス
プリッタ22に通すことにより、マスター光とスレーブ
レーザ光の弁別を行う。さらに、偏光ビームスプリッタ
22により弁別されたスレーブレーザ光はスレーブ光測
定用デテクタ6に送られ、その出力信号がスレーブレー
ザ共振器制御装置4に送出され、一方、弁別されたマス
ター光は、マスター光測定用デテクタ23に送られ、そ
の出力信号が比較干渉計制御装置24に送出される。
動作における発振周波数の安定化を確実に行うことがで
きるようにする。 【構成】 従来の制御系の中に、誤差検出のための比較
干渉計20を設け、その前段には偏光面回転装置21を
設け、スレーブレーザ出力光の一部をこの偏光面回転装
置21を通過させた後に比較干渉計20に入射させる。
さらに、比較干渉計20の後段には偏光ビームスプリッ
タ22を設け、比較干渉計の出射光をこの偏光ビームス
プリッタ22に通すことにより、マスター光とスレーブ
レーザ光の弁別を行う。さらに、偏光ビームスプリッタ
22により弁別されたスレーブレーザ光はスレーブ光測
定用デテクタ6に送られ、その出力信号がスレーブレー
ザ共振器制御装置4に送出され、一方、弁別されたマス
ター光は、マスター光測定用デテクタ23に送られ、そ
の出力信号が比較干渉計制御装置24に送出される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、インジェクションロッ
ク方式で単一周波数発振をするパルス発振レーザに係
り、特に、発振周波数の安定化を図ったパルス発振レー
ザに関するものである。
ク方式で単一周波数発振をするパルス発振レーザに係
り、特に、発振周波数の安定化を図ったパルス発振レー
ザに関するものである。
【0002】
【従来の技術】TEAーCO2 レーザを例に、インジェ
クションロックにより単一周波数発振を行うパルス発振
レーザにおける発振周波数の安定化の技術と動作を図に
基づいて説明する。即ち、図3は従来の方法により、イ
ンジェクションロックTEAーCO2 レーザの発振周波
数を安定化させる場合の構成図を示したものである。
クションロックにより単一周波数発振を行うパルス発振
レーザにおける発振周波数の安定化の技術と動作を図に
基づいて説明する。即ち、図3は従来の方法により、イ
ンジェクションロックTEAーCO2 レーザの発振周波
数を安定化させる場合の構成図を示したものである。
【0003】図3において、1はスレーブレーザたるT
EAーCO2 レーザ発振器であり、8はスレーブレーザ
共振器の全反射鏡、10は出力鏡である。11はスレー
ブレーザ共振器の長さを制御するための微動装置であ
り、図3はピエゾ素子を用いた場合を示している。ま
た、9はインジェクションロック動作のマスター光を、
スレーブレーザ共振器に入射させるためのインジェクシ
ョンミラーである。さらに、12はレーザ媒質ガスを励
起する放電部である。なお、放電のための電源は省略し
て図示していない。
EAーCO2 レーザ発振器であり、8はスレーブレーザ
共振器の全反射鏡、10は出力鏡である。11はスレー
ブレーザ共振器の長さを制御するための微動装置であ
り、図3はピエゾ素子を用いた場合を示している。ま
た、9はインジェクションロック動作のマスター光を、
スレーブレーザ共振器に入射させるためのインジェクシ
ョンミラーである。さらに、12はレーザ媒質ガスを励
起する放電部である。なお、放電のための電源は省略し
て図示していない。
【0004】また、2はインジェクションロック動作の
マスター光を発生させるマスターレーザであり、既に公
知の別の手段で発振周波数が安定化されているパルスC
W発振CO2 レーザである。また、13はスレーブレー
ザ共振器内で多重反射した後、出力鏡10から出射して
くるマスター光の一部を取り出すための半透過鏡であ
り、6はその強度を測定するCW光測定用デテクタであ
る。さらに、4は前記微動装置11を制御駆動する制御
装置である。これら半透過鏡13,CW光測定用デテク
タ6,制御装置4,微動装置11により、スレーブレー
ザ共振器の制御系が構成されている。
マスター光を発生させるマスターレーザであり、既に公
知の別の手段で発振周波数が安定化されているパルスC
W発振CO2 レーザである。また、13はスレーブレー
ザ共振器内で多重反射した後、出力鏡10から出射して
くるマスター光の一部を取り出すための半透過鏡であ
り、6はその強度を測定するCW光測定用デテクタであ
る。さらに、4は前記微動装置11を制御駆動する制御
装置である。これら半透過鏡13,CW光測定用デテク
タ6,制御装置4,微動装置11により、スレーブレー
ザ共振器の制御系が構成されている。
【0005】この様に構成されたインジェクションロッ
ク方式によるパルス発振レーザの周波数安定化の動作
を、以下に簡単に説明する。即ち、マスターレーザ2の
出力光は、インジェクションミラー9を介してスレーブ
レーザ共振器に注入され、単一周波数発振の基本光とな
る。ここで、スレーブレーザの発振周波数を安定化する
ためには、スレーブレーザ共振器の共振周波数を、常に
マスターレーザ2の発振周波数と同調状態に保つ必要が
ある。
ク方式によるパルス発振レーザの周波数安定化の動作
を、以下に簡単に説明する。即ち、マスターレーザ2の
出力光は、インジェクションミラー9を介してスレーブ
レーザ共振器に注入され、単一周波数発振の基本光とな
る。ここで、スレーブレーザの発振周波数を安定化する
ためには、スレーブレーザ共振器の共振周波数を、常に
マスターレーザ2の発振周波数と同調状態に保つ必要が
ある。
【0006】この点について、従来はスレーブレーザ共
振器の共振周波数がマスターレーザの発振周波数と同調
状態にあるときに、出力鏡10より出射するマスター光
の強度が極大となることを利用していた。即ち、図3か
ら明らかな様に、スレーブレーザ共振器は、互いに平行
で向かい合った全反射鏡8と出力鏡10の2枚の鏡から
構成され、ファブリペロー干渉計を形成している。
振器の共振周波数がマスターレーザの発振周波数と同調
状態にあるときに、出力鏡10より出射するマスター光
の強度が極大となることを利用していた。即ち、図3か
ら明らかな様に、スレーブレーザ共振器は、互いに平行
で向かい合った全反射鏡8と出力鏡10の2枚の鏡から
構成され、ファブリペロー干渉計を形成している。
【0007】周知の様に、ファブリペロー干渉計におい
ては、入射光の周波数fi と反射鏡間隔Lが、 fi =M・C/2L …(1) の関係を満足するときに同調状態となり、透過率が極大
となる。ただし、Mは反射鏡間隔Lとマスターレーザ光
の波長によって決まる大きな整数、Cは光速である。
ては、入射光の周波数fi と反射鏡間隔Lが、 fi =M・C/2L …(1) の関係を満足するときに同調状態となり、透過率が極大
となる。ただし、Mは反射鏡間隔Lとマスターレーザ光
の波長によって決まる大きな整数、Cは光速である。
【0008】図3において、インジェクションミラー9
によって反射され、スレーブレーザ共振器内に入射した
マスター光は、全反射鏡8と出力鏡10とが形成する干
渉計の中を、インジェクションミラー9で一部反射され
ながら繰り返し往復する。そして、出力鏡10から出射
するマスター光は、(1)式が満足されているとき、繰
り返し往復による干渉の結果としてその強度は極大とな
り、(1)式が満足されてないときは、マスター光が通
過する光学素子の反射率あるいは透過率を乗じた強度と
なる。
によって反射され、スレーブレーザ共振器内に入射した
マスター光は、全反射鏡8と出力鏡10とが形成する干
渉計の中を、インジェクションミラー9で一部反射され
ながら繰り返し往復する。そして、出力鏡10から出射
するマスター光は、(1)式が満足されているとき、繰
り返し往復による干渉の結果としてその強度は極大とな
り、(1)式が満足されてないときは、マスター光が通
過する光学素子の反射率あるいは透過率を乗じた強度と
なる。
【0009】従って、上述した様な従来のパルス発振レ
ーザにおいては、出力鏡10より出射するマスター光の
一部を、半透過鏡13によってCW光測定用デテクタ6
に入射させ、その強度を測定していた。このCW光測定
用デテクタ6の出力信号は前記制御装置4に送出され、
さらに、制御装置4の出力信号は前記微動装置11に送
られ、これを駆動して、スレーブレーザ共振器の全反射
鏡8を光軸方向に平行移動させるように構成されてい
る。なお、制御装置4は、公知の技術により、マスター
光の強度が常に極大値を保つことができるように微動装
置11を駆動する信号を出すように構成されている。
ーザにおいては、出力鏡10より出射するマスター光の
一部を、半透過鏡13によってCW光測定用デテクタ6
に入射させ、その強度を測定していた。このCW光測定
用デテクタ6の出力信号は前記制御装置4に送出され、
さらに、制御装置4の出力信号は前記微動装置11に送
られ、これを駆動して、スレーブレーザ共振器の全反射
鏡8を光軸方向に平行移動させるように構成されてい
る。なお、制御装置4は、公知の技術により、マスター
光の強度が常に極大値を保つことができるように微動装
置11を駆動する信号を出すように構成されている。
【0010】従来のパルス発振レーザにおいては、上述
した様にして、スレーブレーザ共振器の共振周波数を、
マスターレーザの発振周波数に対して常に同調状態に保
つことができる。
した様にして、スレーブレーザ共振器の共振周波数を、
マスターレーザの発振周波数に対して常に同調状態に保
つことができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た様な従来技術による周波数安定化方法には、以下に述
べる様な解決すべき課題があった。即ち、TEAーCO
2 レーザのように、高密度で大電力のパルス放電で媒質
を励起するガスレーザでは、放電が起こるとレーザ媒質
ガスの電子密度、温度、圧力等が急激に変化し、その結
果、屈折率が変わり、スレーブレーザ共振器の光学的長
さが変化する。
た様な従来技術による周波数安定化方法には、以下に述
べる様な解決すべき課題があった。即ち、TEAーCO
2 レーザのように、高密度で大電力のパルス放電で媒質
を励起するガスレーザでは、放電が起こるとレーザ媒質
ガスの電子密度、温度、圧力等が急激に変化し、その結
果、屈折率が変わり、スレーブレーザ共振器の光学的長
さが変化する。
【0012】しかも、この変化は前記制御系の応答速度
より速いので、スレーブレーザ共振器は放電と同時に同
調状態からずれてしまう。このずれ量が小さい場合は、
スレーブレーザはマスター光の周波数とわずかに異なる
周波数での単一周波数発振を起こすだけであり、また、
ずれ量が一定であれば、スレーブレーザの発振周波数は
安定している。
より速いので、スレーブレーザ共振器は放電と同時に同
調状態からずれてしまう。このずれ量が小さい場合は、
スレーブレーザはマスター光の周波数とわずかに異なる
周波数での単一周波数発振を起こすだけであり、また、
ずれ量が一定であれば、スレーブレーザの発振周波数は
安定している。
【0013】しかし、ずれ量が大きい場合は、スレーブ
レーザはインジェクションロックのかからないマルチ縦
モード発振を起こし、その発振周波数を安定化すること
もできない。この様な問題は大出力TEAーCO2 レー
ザのような高密度・大電力のパルス放電で励起するガス
レーザの場合に特に顕著である。従って、この様なレー
ザの発振周波数を、従来の方法で安定化することは非常
に困難であった。
レーザはインジェクションロックのかからないマルチ縦
モード発振を起こし、その発振周波数を安定化すること
もできない。この様な問題は大出力TEAーCO2 レー
ザのような高密度・大電力のパルス放電で励起するガス
レーザの場合に特に顕著である。従って、この様なレー
ザの発振周波数を、従来の方法で安定化することは非常
に困難であった。
【0014】さらに、エキシマレーザの場合は、インジ
ェクションロックに必要な出力を有するCW発振マスタ
ーレーザが存在せず、CW発振器とパルス増幅器の組合
せとなる。即ち、実質的マスター光はパルスとなるた
め、図3中のCW光測定用デテクタ6をパルス光用のデ
テクタに変えたとしても、デテクタはモニター光中のス
レーブレーザ光とマスター光を弁別することができな
い。このことはデテクタの出力信号が、スレーブレーザ
共振器の同調状態をなんら反映せず、その制御が不可能
となることを意味するものである。
ェクションロックに必要な出力を有するCW発振マスタ
ーレーザが存在せず、CW発振器とパルス増幅器の組合
せとなる。即ち、実質的マスター光はパルスとなるた
め、図3中のCW光測定用デテクタ6をパルス光用のデ
テクタに変えたとしても、デテクタはモニター光中のス
レーブレーザ光とマスター光を弁別することができな
い。このことはデテクタの出力信号が、スレーブレーザ
共振器の同調状態をなんら反映せず、その制御が不可能
となることを意味するものである。
【0015】本発明は、上述した様な従来技術の欠点を
解消するために提案されたもので、その目的は、高密度
・大電力のパルス放電で励起されるTEAーCO2 レー
ザや、パルスマスター光を用いるエキシマレーザのイン
ジェクションロック動作における発振周波数の安定化を
確実に行うことができるパルス発振レーザを提供するこ
とにある。
解消するために提案されたもので、その目的は、高密度
・大電力のパルス放電で励起されるTEAーCO2 レー
ザや、パルスマスター光を用いるエキシマレーザのイン
ジェクションロック動作における発振周波数の安定化を
確実に行うことができるパルス発振レーザを提供するこ
とにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明は、共振器長制御
用微動装置を備えたパルス発振をするスレーブレーザ
と、既に発振周波数が安定化されているパルス発振をす
るマスターレーザとから成り、スレーブレーザ光測定用
デテクタと、その出力信号に基づいて前記スレーブレー
ザの共振器長を制御する信号を送出するスレーブレーザ
共振器制御装置とから成る制御系を備えたパルス発振レ
ーザにおいて、前記制御系に、スレーブレーザ光及びマ
スターレーザ光を入射させてそれらの同調状態を検出す
るための比較用ファブリペロー干渉計が配設され、ま
た、その前段には、マスター光とスレーブレーザ光の偏
光面を直交させるための偏光面回転装置が設けられ、さ
らに、前記比較用ファブリペロー干渉計の後段には、マ
スター光とスレーブレーザ光の弁別を行う偏光ビームス
プリッタが設けられ、さらに、前記偏光ビームスプリッ
タにより弁別されたスレーブレーザ光は、前記スレーブ
光測定用デテクタに送出され、一方、弁別されたマスタ
ー光は、マスター光測定用デテクタに送出されるように
構成したことを特徴とするものである。
用微動装置を備えたパルス発振をするスレーブレーザ
と、既に発振周波数が安定化されているパルス発振をす
るマスターレーザとから成り、スレーブレーザ光測定用
デテクタと、その出力信号に基づいて前記スレーブレー
ザの共振器長を制御する信号を送出するスレーブレーザ
共振器制御装置とから成る制御系を備えたパルス発振レ
ーザにおいて、前記制御系に、スレーブレーザ光及びマ
スターレーザ光を入射させてそれらの同調状態を検出す
るための比較用ファブリペロー干渉計が配設され、ま
た、その前段には、マスター光とスレーブレーザ光の偏
光面を直交させるための偏光面回転装置が設けられ、さ
らに、前記比較用ファブリペロー干渉計の後段には、マ
スター光とスレーブレーザ光の弁別を行う偏光ビームス
プリッタが設けられ、さらに、前記偏光ビームスプリッ
タにより弁別されたスレーブレーザ光は、前記スレーブ
光測定用デテクタに送出され、一方、弁別されたマスタ
ー光は、マスター光測定用デテクタに送出されるように
構成したことを特徴とするものである。
【0017】
【作用】本発明のパルス発振レーザにおいては、マスタ
ーレーザの出力光の一部は、比較用ファブリペロー干渉
計に入射し透過した後、偏光ビームスプリッタによって
スレーブレーザ光と分離された後、マスター光測定用デ
テクタによってその強度が測定される。このマスター光
測定用デテクタの出力信号は比較干渉計制御装置に供給
され、さらに、比較干渉計制御装置は前記マスター光測
定用デテクタの出力信号が最大になるように、比較ファ
ブリペロー干渉計の鏡面間隔を制御する。これにより、
比較用ファブリペロー干渉計をマスター光の発振周波数
に対して常に同調状態に保つことができる。
ーレーザの出力光の一部は、比較用ファブリペロー干渉
計に入射し透過した後、偏光ビームスプリッタによって
スレーブレーザ光と分離された後、マスター光測定用デ
テクタによってその強度が測定される。このマスター光
測定用デテクタの出力信号は比較干渉計制御装置に供給
され、さらに、比較干渉計制御装置は前記マスター光測
定用デテクタの出力信号が最大になるように、比較ファ
ブリペロー干渉計の鏡面間隔を制御する。これにより、
比較用ファブリペロー干渉計をマスター光の発振周波数
に対して常に同調状態に保つことができる。
【0018】一方、スレーブレーザの出力光の一部も偏
光面回転装置によって偏光面を90度回転された後、比
較用ファブリペロー干渉計に入射する。これを通過した
スレーブレーザ光は偏光ビームスプリッタによってマス
ター光と分離された後、スレーブ光測定用デテクタによ
ってその強度が測定される。このスレーブ光測定用デテ
クタの出力信号は共振器長制御装置に供給され、さら
に、共振器長制御装置はスレーブ光測定用デテクタの出
力信号が極大となるように、スレーブレーザ共振器の長
さを制御する。これにより、スレーブレーザの共振周波
数を比較用ファブリペロー干渉計に同調させることがで
きる。その結果、スレーブレーザ光の共振周波数をマス
ター光の発振周波数に同調させることができる。
光面回転装置によって偏光面を90度回転された後、比
較用ファブリペロー干渉計に入射する。これを通過した
スレーブレーザ光は偏光ビームスプリッタによってマス
ター光と分離された後、スレーブ光測定用デテクタによ
ってその強度が測定される。このスレーブ光測定用デテ
クタの出力信号は共振器長制御装置に供給され、さら
に、共振器長制御装置はスレーブ光測定用デテクタの出
力信号が極大となるように、スレーブレーザ共振器の長
さを制御する。これにより、スレーブレーザの共振周波
数を比較用ファブリペロー干渉計に同調させることがで
きる。その結果、スレーブレーザ光の共振周波数をマス
ター光の発振周波数に同調させることができる。
【0019】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1及び図2に基
づいて具体的に説明する。なお、図3に示した従来型と
同一の部材には同一の符号を付して、説明は省略する。
づいて具体的に説明する。なお、図3に示した従来型と
同一の部材には同一の符号を付して、説明は省略する。
【0020】まず、本発明の基本的な構成を図1に基づ
いて説明する。即ち、本発明においては、従来の制御系
の中に、新たに誤差検出のための比較用ファブリペロー
干渉計(以下、比較干渉計と称す)20が設けられ、こ
れにマスターレーザ光の一部を入射させ、比較干渉計を
マスターレーザの発振周波数と常に同調させておくよう
に構成されている。
いて説明する。即ち、本発明においては、従来の制御系
の中に、新たに誤差検出のための比較用ファブリペロー
干渉計(以下、比較干渉計と称す)20が設けられ、こ
れにマスターレーザ光の一部を入射させ、比較干渉計を
マスターレーザの発振周波数と常に同調させておくよう
に構成されている。
【0021】また、前記比較干渉計20の前段に偏光面
回転装置21が設けられ、スレーブレーザ出力光の一部
をこの偏光面回転装置21を通過させた後に比較干渉計
20に入射させ、比較干渉計20内でマスター光とスレ
ーブレーザ光の偏光面を直交させるように構成されてい
る。さらに、比較干渉計20の後段には偏光ビームスプ
リッタ22が設けられ、比較干渉計の出射光をこの偏光
ビームスプリッタ22に通すことにより、マスター光と
スレーブレーザ光の弁別を行うことができるように構成
されている。
回転装置21が設けられ、スレーブレーザ出力光の一部
をこの偏光面回転装置21を通過させた後に比較干渉計
20に入射させ、比較干渉計20内でマスター光とスレ
ーブレーザ光の偏光面を直交させるように構成されてい
る。さらに、比較干渉計20の後段には偏光ビームスプ
リッタ22が設けられ、比較干渉計の出射光をこの偏光
ビームスプリッタ22に通すことにより、マスター光と
スレーブレーザ光の弁別を行うことができるように構成
されている。
【0022】さらに、前記偏光ビームスプリッタ22に
より弁別されたスレーブレーザ光は、スレーブ光測定用
デテクタ6に送られ、その出力信号がスレーブレーザ共
振器制御装置4に送出されるように構成されている。一
方、前記偏光ビームスプリッタ22により弁別されたマ
スター光は、マスター光測定用デテクタ23に送られ、
その出力信号が比較干渉計制御装置24に送出されるよ
うに構成されている。
より弁別されたスレーブレーザ光は、スレーブ光測定用
デテクタ6に送られ、その出力信号がスレーブレーザ共
振器制御装置4に送出されるように構成されている。一
方、前記偏光ビームスプリッタ22により弁別されたマ
スター光は、マスター光測定用デテクタ23に送られ、
その出力信号が比較干渉計制御装置24に送出されるよ
うに構成されている。
【0023】図2は、図1に示した本発明の基本的構成
をより具体的に示したものである。即ち、前記比較干渉
計20は、所定の間隔を隔てて互いに平行に対向配置さ
れた2枚の干渉計ミラー25a,25bと、その一方の
干渉計ミラー25bを光軸方向に平行移動できるように
取り付けられた微動装置26より構成されている。
をより具体的に示したものである。即ち、前記比較干渉
計20は、所定の間隔を隔てて互いに平行に対向配置さ
れた2枚の干渉計ミラー25a,25bと、その一方の
干渉計ミラー25bを光軸方向に平行移動できるように
取り付けられた微動装置26より構成されている。
【0024】また、13はスレーブレーザ出力光の一部
を取り出すための半透過鏡であり、27は取り出された
スレーブレーザ出力光の光路を曲げるための反射鏡であ
る。さらに、この反射鏡27と比較干渉計20との間に
は、スレーブレーザ光の偏光面を90度回転させる偏光
面回転装置21が設けられている。この偏光面回転装置
21の基本部分は2分の1波長板であり、その主軸の方
向が入射するスレーブレーザ光の偏光方向に対して45
度をなすように配置されている。なお、前記偏光面回転
装置21と比較干渉計20の間には、マスター光の一部
を取り出し、スレーブレーザ光の一部を透過させる半透
過鏡28が設けられている。
を取り出すための半透過鏡であり、27は取り出された
スレーブレーザ出力光の光路を曲げるための反射鏡であ
る。さらに、この反射鏡27と比較干渉計20との間に
は、スレーブレーザ光の偏光面を90度回転させる偏光
面回転装置21が設けられている。この偏光面回転装置
21の基本部分は2分の1波長板であり、その主軸の方
向が入射するスレーブレーザ光の偏光方向に対して45
度をなすように配置されている。なお、前記偏光面回転
装置21と比較干渉計20の間には、マスター光の一部
を取り出し、スレーブレーザ光の一部を透過させる半透
過鏡28が設けられている。
【0025】さらに、比較干渉計20の後段には、比較
干渉計を透過した光をマスター光とスレーブレーザ光と
に分離する偏光ビームスプリッタ22が設けられてい
る。この偏光ビームスプリッタ22の基本部分は、グラ
ントムソンプリズムなどのプリズム形偏光素子であり、
紙面に平行な偏光面を有する光は透過し、紙面に垂直な
偏光面を有する光は透過光とは異なった方向へ反射する
ように構成されている。なお、図2では、マスター光が
紙面に垂直な偏光面を持っている場合を示している。
干渉計を透過した光をマスター光とスレーブレーザ光と
に分離する偏光ビームスプリッタ22が設けられてい
る。この偏光ビームスプリッタ22の基本部分は、グラ
ントムソンプリズムなどのプリズム形偏光素子であり、
紙面に平行な偏光面を有する光は透過し、紙面に垂直な
偏光面を有する光は透過光とは異なった方向へ反射する
ように構成されている。なお、図2では、マスター光が
紙面に垂直な偏光面を持っている場合を示している。
【0026】また、前記偏光ビームスプリッタ22によ
り弁別されたスレーブレーザ光は、スレーブ光測定用デ
テクタ6に送られ、さらにその出力信号がスレーブレー
ザ共振器制御装置4に送出されるように構成されてい
る。そして、このスレーブレーザ共振器制御装置4によ
り、共振器長制御微動装置11が、スレーブ光測定用デ
テクタ6の出力信号が極大となるようにスレーブレーザ
共振器の長さを制御するように構成されている。
り弁別されたスレーブレーザ光は、スレーブ光測定用デ
テクタ6に送られ、さらにその出力信号がスレーブレー
ザ共振器制御装置4に送出されるように構成されてい
る。そして、このスレーブレーザ共振器制御装置4によ
り、共振器長制御微動装置11が、スレーブ光測定用デ
テクタ6の出力信号が極大となるようにスレーブレーザ
共振器の長さを制御するように構成されている。
【0027】一方、前記偏光ビームスプリッタ22によ
り弁別されたマスター光は、マスター光測定用デテクタ
23に送られ、その出力信号が比較干渉計制御装置24
に送出されるように構成されている。そして、この比較
干渉計制御装置24により、干渉計ミラー微動装置26
がマスター光測定用デテクタ23の出力信号が極大にな
るように鏡面間隔を制御するように構成されている。
り弁別されたマスター光は、マスター光測定用デテクタ
23に送られ、その出力信号が比較干渉計制御装置24
に送出されるように構成されている。そして、この比較
干渉計制御装置24により、干渉計ミラー微動装置26
がマスター光測定用デテクタ23の出力信号が極大にな
るように鏡面間隔を制御するように構成されている。
【0028】この様な構成を有する本実施例のパルス発
振レーザは、以下に述べる様に作用する。なお、マスタ
ーレーザ2は公知の技術により発振周波数が安定化され
たレーザである。このマスターレーザ2の出力光は、半
透過鏡28によって2つに分けられ、その一部は比較干
渉計20に入射され、残りはインジェクションミラー9
を介してスレーブレーザ共振器内に注入され、インジェ
クションロック動作の基本光となる。
振レーザは、以下に述べる様に作用する。なお、マスタ
ーレーザ2は公知の技術により発振周波数が安定化され
たレーザである。このマスターレーザ2の出力光は、半
透過鏡28によって2つに分けられ、その一部は比較干
渉計20に入射され、残りはインジェクションミラー9
を介してスレーブレーザ共振器内に注入され、インジェ
クションロック動作の基本光となる。
【0029】比較干渉計20に入射したマスター光は、
2枚の干渉計ミラー25a,25bの間で多重反射を繰
り返した後、出射して偏光ビームスプリッタ22で反射
され、マスター光測定用デテクタ23に達する。このマ
スター光測定用デテクタ23の出力信号は比較干渉計用
制御装置24に供給され、制御装置24はマスター光測
定用デテクタ23の出力信号が最大になるように干渉計
ミラー微動装置26へ駆動信号を送り、干渉計ミラー2
5a,25bの間隔を制御する。これは、前述した様
に、ファブリペロー干渉計ミラーの反射鏡間隔Lと入射
光の周波数fi が、(1)式を満足して同調状態にある
と、出射光の強度が極大になるという原理に基づくもの
である。
2枚の干渉計ミラー25a,25bの間で多重反射を繰
り返した後、出射して偏光ビームスプリッタ22で反射
され、マスター光測定用デテクタ23に達する。このマ
スター光測定用デテクタ23の出力信号は比較干渉計用
制御装置24に供給され、制御装置24はマスター光測
定用デテクタ23の出力信号が最大になるように干渉計
ミラー微動装置26へ駆動信号を送り、干渉計ミラー2
5a,25bの間隔を制御する。これは、前述した様
に、ファブリペロー干渉計ミラーの反射鏡間隔Lと入射
光の周波数fi が、(1)式を満足して同調状態にある
と、出射光の強度が極大になるという原理に基づくもの
である。
【0030】なお、比較干渉計20は、内部に放電のよ
うな媒質の光学的性質を変化させるものがないので、上
記の制御により常に入射光すなわちマスター光に対し
て、比較干渉計20を同調状態に保つことができる。
うな媒質の光学的性質を変化させるものがないので、上
記の制御により常に入射光すなわちマスター光に対し
て、比較干渉計20を同調状態に保つことができる。
【0031】一方、スレーブレーザ出力光の一部は、半
透過鏡13及び反射鏡27によって偏光面回転装置21
に入射される。この偏光面回転装置21の基本部分であ
る2分の1波長板は、その主軸の方向と入射光の偏光方
向が45度の角度をなしているとき、偏光面を90度回
転させる働きを有することが公知の事実として知られて
いる。従って、偏光面回転装置21に入射したスレーブ
レーザ光は、その偏光面が90度回転した後、前記マス
ター光と重ね合わせられて比較干渉計20に入射され
る。
透過鏡13及び反射鏡27によって偏光面回転装置21
に入射される。この偏光面回転装置21の基本部分であ
る2分の1波長板は、その主軸の方向と入射光の偏光方
向が45度の角度をなしているとき、偏光面を90度回
転させる働きを有することが公知の事実として知られて
いる。従って、偏光面回転装置21に入射したスレーブ
レーザ光は、その偏光面が90度回転した後、前記マス
ター光と重ね合わせられて比較干渉計20に入射され
る。
【0032】そして、上記マスター光の場合と同様に、
このスレーブレーザ光も干渉計ミラー25a,25bの
間で多重反射を繰り返した後、出射し、偏光ビームスプ
リッタ22に入射する。しかし、スレーブレーザ光は既
に偏光面回転装置21によってその偏光面が90度回転
し、マスター光に対し偏光面が直交しているため、偏光
ビームスプリッタ22で反射されることなく透過し、ス
レーブ光測定用デテクタ6に達する。
このスレーブレーザ光も干渉計ミラー25a,25bの
間で多重反射を繰り返した後、出射し、偏光ビームスプ
リッタ22に入射する。しかし、スレーブレーザ光は既
に偏光面回転装置21によってその偏光面が90度回転
し、マスター光に対し偏光面が直交しているため、偏光
ビームスプリッタ22で反射されることなく透過し、ス
レーブ光測定用デテクタ6に達する。
【0033】このスレーブ光測定用デテクタ6の出力信
号はスレーブレーザ共振器制御装置4に供給される。さ
らに、制御装置4はデテクタ6の出力信号が極大になる
ように微動装置11へ駆動信号を送り、スレーブレーザ
共振器の全反射鏡8と出力鏡10の間隔を制御する。そ
の結果、スレーブレーザ発振周波数を比較干渉計に対し
て同調させることができる。しかも、この時、比較干渉
計20はすでにマスターレーザ2の発振周波数に同調し
ているので、結果的にスレーブレーザの発振周波数をマ
スターレーザの発振周波数に同調させることができる。
号はスレーブレーザ共振器制御装置4に供給される。さ
らに、制御装置4はデテクタ6の出力信号が極大になる
ように微動装置11へ駆動信号を送り、スレーブレーザ
共振器の全反射鏡8と出力鏡10の間隔を制御する。そ
の結果、スレーブレーザ発振周波数を比較干渉計に対し
て同調させることができる。しかも、この時、比較干渉
計20はすでにマスターレーザ2の発振周波数に同調し
ているので、結果的にスレーブレーザの発振周波数をマ
スターレーザの発振周波数に同調させることができる。
【0034】この様に、本実施例によれば、基準値と制
御量の比較を、スレーブレーザ、マスターレーザとは別
の比較用ファブリペロー干渉計で行ない、しかも、この
過程において、スレーブレーザ光の偏光面のみを90度
回転させることにより、スレーブレーザ光とマスター光
とを分離して独立に計測することができる。また、放電
の影響を受けた結果のスレーブレーザ発振周波数そのも
のを、基準となるマスターレーザ発振周波数と比較する
ことができるので、パルス動作のマスター光を用いたイ
ンジェクションロックレーザでも、スレーブレーザの放
電とは無関係に確実に発振周波数の安定化を達成するこ
とができる。
御量の比較を、スレーブレーザ、マスターレーザとは別
の比較用ファブリペロー干渉計で行ない、しかも、この
過程において、スレーブレーザ光の偏光面のみを90度
回転させることにより、スレーブレーザ光とマスター光
とを分離して独立に計測することができる。また、放電
の影響を受けた結果のスレーブレーザ発振周波数そのも
のを、基準となるマスターレーザ発振周波数と比較する
ことができるので、パルス動作のマスター光を用いたイ
ンジェクションロックレーザでも、スレーブレーザの放
電とは無関係に確実に発振周波数の安定化を達成するこ
とができる。
【0035】
【発明の効果】以上述べた様に、本発明によれば、パル
ス発振レーザの制御系に、スレーブレーザ光及びマスタ
ーレーザ光を入射させてそれらの同調状態を検出するた
めの比較用ファブリペロー干渉計を配設し、また、その
前段に、マスター光とスレーブレーザ光の偏光面を直交
させるための偏光面回転装置を設け、さらに、その後段
に、マスター光とスレーブレーザ光の弁別を行う偏光ビ
ームスプリッタを設け、さらに、前記偏光ビームスプリ
ッタにより弁別されたスレーブレーザ光をスレーブ光測
定用デテクタに送出し、一方、弁別されたマスター光を
マスター光測定用デテクタに送出するように構成するこ
とにより、高密度・大電力のパルス放電で励起されるT
EAーCO2 レーザや、パルスマスター光を用いるエキ
シマレーザのインジェクションロック動作における発振
周波数の安定化を確実に行うことができるパルス発振レ
ーザを提供することができる。
ス発振レーザの制御系に、スレーブレーザ光及びマスタ
ーレーザ光を入射させてそれらの同調状態を検出するた
めの比較用ファブリペロー干渉計を配設し、また、その
前段に、マスター光とスレーブレーザ光の偏光面を直交
させるための偏光面回転装置を設け、さらに、その後段
に、マスター光とスレーブレーザ光の弁別を行う偏光ビ
ームスプリッタを設け、さらに、前記偏光ビームスプリ
ッタにより弁別されたスレーブレーザ光をスレーブ光測
定用デテクタに送出し、一方、弁別されたマスター光を
マスター光測定用デテクタに送出するように構成するこ
とにより、高密度・大電力のパルス放電で励起されるT
EAーCO2 レーザや、パルスマスター光を用いるエキ
シマレーザのインジェクションロック動作における発振
周波数の安定化を確実に行うことができるパルス発振レ
ーザを提供することができる。
【図1】本発明のパルス発振レーザの一実施例の基本的
構成を示すブロック図
構成を示すブロック図
【図2】図1に示した実施例の具体的構成を示す概略図
【図3】従来のパルス発振レーザの構成を示す概略図
1…スレーブレーザ発振器 2…マスターレーザ 4…スレーブレーザ共振器制御装置 6…スレーブ光測定用デテクタ 8…全反射鏡 9…インジェクションミラー 10…出力鏡 11…共振器長制御微動装置 13…半透過鏡 20…比較干渉計 21…偏光面回転装置 22…偏光ビームスプリッタ 23…マスター光測定用デテクタ 24…比較干渉計制御装置 25a,25b…干渉計ミラー 26…干渉計ミラー微動装置
Claims (1)
- 【請求項1】 共振器長制御用微動装置を備えたパルス
発振をするスレーブレーザと、既に発振周波数が安定化
されているパルス発振をするマスターレーザとから成
り、スレーブレーザ光測定用デテクタと、その出力信号
に基づいて前記スレーブレーザの共振器長を制御する信
号を送出するスレーブレーザ共振器制御装置とから成る
制御系を備えたパルス発振レーザにおいて、 前記制御系に、スレーブレーザ光及びマスターレーザ光
を入射させてそれらの同調状態を検出するための比較用
ファブリペロー干渉計が配設され、また、その前段に
は、マスター光とスレーブレーザ光の偏光面を直交させ
るための偏光面回転装置が設けられ、さらに、前記比較
用ファブリペロー干渉計の後段には、マスター光とスレ
ーブレーザ光の弁別を行う偏光ビームスプリッタが設け
られ、 さらに、前記偏光ビームスプリッタにより弁別されたス
レーブレーザ光は、前記スレーブ光測定用デテクタに送
出され、一方、弁別されたマスター光は、マスター光測
定用デテクタに送出されるように構成したことを特徴と
するパルス発振レーザ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP650892A JPH05190967A (ja) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | パルス発振レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP650892A JPH05190967A (ja) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | パルス発振レーザ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05190967A true JPH05190967A (ja) | 1993-07-30 |
Family
ID=11640369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP650892A Pending JPH05190967A (ja) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | パルス発振レーザ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05190967A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009114163A3 (en) * | 2008-03-11 | 2009-11-26 | Oewaves, Inc. | Optical locking based on optical resonators with high quality factors |
-
1992
- 1992-01-17 JP JP650892A patent/JPH05190967A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009114163A3 (en) * | 2008-03-11 | 2009-11-26 | Oewaves, Inc. | Optical locking based on optical resonators with high quality factors |
US7869472B2 (en) | 2008-03-11 | 2011-01-11 | Oewaves, Inc. | Optical locking based on optical resonators with high quality factors |
US8565274B2 (en) | 2008-03-11 | 2013-10-22 | Oewaves, Inc. | Optical locking based on optical resonators with high quality factors |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100195769B1 (ko) | 고체 레이저 장치 | |
US6084682A (en) | Cavity-locked ring down spectroscopy | |
US4287486A (en) | Laser resonator cavities with wavelength tuning arrangements | |
US5642375A (en) | Passively-locked external optical cavity | |
US5684623A (en) | Narrow-band tunable optical source | |
US4272734A (en) | Dual reference interferometer for dye laser stabilization | |
US3588738A (en) | Frequency stabilized laser | |
JP3460724B2 (ja) | 光学発振器 | |
US4707835A (en) | Rapid wavelength switching of IR lasers with Bragg cells | |
JPH08204275A (ja) | 発振周波数安定化装置およびレーザ装置 | |
JPH05190967A (ja) | パルス発振レーザ | |
KR100363238B1 (ko) | 제2고조파 발생 방법 및 장치 | |
CA1071745A (en) | Laser resonator cavities with wavelength tuning arrangements | |
US4977562A (en) | Method and apparatus for laser frequency stabilization | |
JPS62500135A (ja) | 臨界角回転プリズムqスイッチ | |
JPH05121816A (ja) | 周波数安定化パルス発振レーザ | |
JPH0563265A (ja) | 光フアイバリングレ―ザ | |
JPH07170003A (ja) | 波長可変レーザ発振装置 | |
JP2951050B2 (ja) | 2波長発振qスイッチco2レ−ザ装置 | |
JPH09214040A (ja) | 波長連続可変レーザ装置 | |
JPH05206562A (ja) | レーザ発振器 | |
JPH07131103A (ja) | レ−ザ発振装置 | |
JP2006216923A (ja) | モード同期半導体レーザ装置 | |
JP2001119086A (ja) | モードホップフリーファイバレーザ装置 | |
JPH11289122A (ja) | レーザ装置およびレーザ装置の共振器長の制御方法 |