JPH0794812A - Laser beam path length varying apparatus - Google Patents
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- JPH0794812A JPH0794812A JP25897293A JP25897293A JPH0794812A JP H0794812 A JPH0794812 A JP H0794812A JP 25897293 A JP25897293 A JP 25897293A JP 25897293 A JP25897293 A JP 25897293A JP H0794812 A JPH0794812 A JP H0794812A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、レーザー光の光路長可
変装置に関し、さらに詳細には、一対の凹面反射鏡間で
順次複数回の反射を繰り返すマルチ・パス光学系を備え
たラマン変換器などに用いて好適なレーザー光の光路長
可変装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for varying the optical path length of a laser beam, and more particularly to a Raman converter having a multi-pass optical system in which a pair of concave reflecting mirrors repeats reflection a plurality of times successively. The present invention relates to a device for varying the optical path length of a laser beam suitable for use in, for example,
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、ラマン散乱による周波数シフト
（誘導ラマン散乱）によって、励起レーザー光の周波数
を変換（ラマン変換）する装置たるラマン変換器が知ら
れている。2. Description of the Related Art Generally, a Raman converter, which is a device for converting the frequency of pump laser light (Raman conversion) by frequency shift (stimulated Raman scattering) due to Raman scattering, is known.
【０００３】こうしたラマン変換器にあっては、励起レ
ーザー光の入力レベルを増大することなくラマン変換を
効率的に行うために、励起レーザー光とラマン媒質との
相互作用長を長くとる必要があった。このため、二枚の
凹面反射鏡をラマン媒質を封入したセル内に対向して配
置し、これら二枚の凹面反射鏡間でセル内に入射した励
起レーザー光の集光、反射を繰り返すことによって、セ
ル内における励起レーザー光の光路長を長くとるように
していた。In such a Raman converter, it is necessary to lengthen the interaction length between the pump laser light and the Raman medium in order to efficiently perform the Raman conversion without increasing the input level of the pump laser light. It was Therefore, by arranging two concave reflecting mirrors facing each other in a cell in which a Raman medium is enclosed, and by repeatedly collecting and reflecting the excitation laser light that has entered the cell between these two concave reflecting mirrors, , The optical path length of the pump laser light in the cell has been made long.
【０００４】即ち、上記のようにしてセル内における励
起レーザー光の光路長が長くなることにより、セル内に
封入されたラマン媒質と励起レーザー光との相互作用長
を長くすることができるものであった。That is, by increasing the optical path length of the pump laser light in the cell as described above, the interaction length between the Raman medium enclosed in the cell and the pump laser light can be lengthened. there were.
【０００５】図４には、上記した従来のラマン変換器１
００が示されており、ラマン媒質を封入したラマン・セ
ル１０２と、ラマン・セル１０２内に対向配置されてい
る凹面反射鏡１０４および凹面反射鏡１０６とを備えて
いる。FIG. 4 shows the conventional Raman converter 1 described above.
00, a Raman cell 102 enclosing a Raman medium is provided, and a concave reflecting mirror 104 and a concave reflecting mirror 106 are arranged to face each other in the Raman cell 102.
【０００６】さらに凹面反射鏡１０４には、ラマン・セ
ル１０２に配設された入射口１０８より入射された励起
レーザー光Ａを通過させて、凹面反射鏡１０６に反射さ
せるための貫通孔１０４ａが穿設されている。従って、
ラマン・セル１０２の入射口１０８より注入された励起
レーザー光Ａは、貫通孔１０４ａを通過して凹面反射鏡
１０６に反射し、さらに凹面反射鏡１０４により反射さ
れるというように、凹面反射鏡１０４と凹面反射鏡１０
６との間で反射を繰り返し、凹面反射鏡１０４と凹面反
射鏡１０６との間を往復することになる。そして、この
往復の間に、励起レーザー光Ａはラマン媒質により決定
される波長にラマン変換される。Further, the concave reflecting mirror 104 is provided with a through hole 104a for allowing the pumping laser light A incident from the entrance 108 arranged in the Raman cell 102 to pass through and to be reflected by the concave reflecting mirror 106. It is set up. Therefore,
The excitation laser beam A injected from the entrance 108 of the Raman cell 102 passes through the through hole 104a, is reflected by the concave reflecting mirror 106, and is further reflected by the concave reflecting mirror 104. And concave reflector 10
The reflection is repeated between the concave reflecting mirror 104 and the concave reflecting mirror 106, and the concave reflecting mirror 104 and the concave reflecting mirror 106 reciprocate. Then, during this round trip, the excitation laser light A is Raman-converted into a wavelength determined by the Raman medium.
【０００７】こうしてラマン変換されたレーザー光（ス
トークス光）は、凹面反射鏡１０６に穿設された貫通孔
１０６ａを通過し、ラマン・セル１０２に配設された出
射口１１０を介して外部に出力される。The Raman-converted laser light (Stokes light) passes through the through hole 106a formed in the concave reflecting mirror 106 and is output to the outside through the emission port 110 provided in the Raman cell 102. To be done.
【０００８】図５には、凹面反射鏡１０４と凹面反射鏡
１０６との間で生ずる励起レーザー光Ａの反射経路を示
している。凹面反射鏡１０４と凹面反射鏡１０６には、
それらの面上における半径ｒの同一円周上を等分割した
点に、反射スポットがそれぞれ配置されている。図５上
において凹面反射鏡１０４および凹面反射鏡１０６に付
された数字は、各反射スポットにおける反射の順番を示
している。FIG. 5 shows a reflection path of the excitation laser light A generated between the concave reflecting mirror 104 and the concave reflecting mirror 106. The concave reflecting mirror 104 and the concave reflecting mirror 106 include
Reflection spots are arranged at points equally divided on the same circumference of radius r on those surfaces. The numbers given to the concave reflecting mirror 104 and the concave reflecting mirror 106 in FIG. 5 indicate the order of reflection at each reflection spot.
【０００９】即ち、凹面反射鏡１０４の貫通孔１０４ａ
（反射スポット０番）から凹面反射鏡１０６に向けて入
射された励起レーザー光Ａは、凹面反射鏡１０６の反射
スポット１番において凹面反射鏡１０４の反射スポット
２番へ向けて反射される。そして、凹面反射鏡１０４の
反射スポット２番においては、凹面反射鏡１０６の反射
スポット３番に向けて反射されるという作用を繰り返し
ながら、最終的に凹面反射鏡１０６の貫通孔１０６ａ
（反射スポット２５番）からストークス光Ｂが出射され
ることになる。That is, the through hole 104a of the concave reflecting mirror 104.
The excitation laser light A incident from the (reflecting spot No. 0) toward the concave reflecting mirror 106 is reflected at the reflecting spot No. 1 of the concave reflecting mirror 106 toward the reflecting spot No. 2 of the concave reflecting mirror 104. Then, in the reflection spot No. 2 of the concave reflection mirror 104, the action of being reflected toward the reflection spot No. 3 of the concave reflection mirror 106 is repeated, and finally the through hole 106a of the concave reflection mirror 106 is obtained.
The Stokes light B is emitted from (reflection spot number 25).
【００１０】なお、凹面反射鏡１０４と凹面反射鏡１０
６との間の各反射における光路（例えば、凹面反射鏡１
０４の反射スポット２番と凹面反射鏡１０６の反射スポ
ット３番との間の光路である。）を「パス」と称してい
るものであって、図４および図５に示すラマン変換器１
００は、凹面反射鏡１０４と凹面反射鏡１０６とによっ
て、複数のパスを有したマルチ・パス光学系として構成
されているものである。The concave reflecting mirror 104 and the concave reflecting mirror 10
6 the optical path of each reflection to and from (for example, the concave reflecting mirror 1
This is the optical path between the reflection spot No. 04 of No. 04 and the reflection spot No. 3 of the concave reflecting mirror 106. ) Is referred to as a "path", and the Raman converter 1 shown in FIGS.
Reference numeral 00 is a multi-pass optical system having a plurality of paths, which is composed of the concave reflecting mirror 104 and the concave reflecting mirror 106.
【００１１】従って、マルチ・パス光学系においては、
パス数を増大すれば凹面反射鏡１０４と凹面反射鏡１０
６との間の反射による全体の光路長も増大し、パス数を
低減すれば上記全体の光路長も低減することになる。Therefore, in a multi-pass optical system,
If the number of passes is increased, the concave reflecting mirror 104 and the concave reflecting mirror 10
The total optical path length due to reflection between the optical path and the optical path 6 also increases, and if the number of passes is reduced, the overall optical path length also decreases.
【００１２】ところで、誘導ラマン散乱によって発生さ
れたストークス光は、十分な光強度と相互作用長が存在
する場合にはストークス光が励起光となり、さらに次の
高次のストークス光にラマン変換されることが知られて
いる。By the way, Stokes light generated by stimulated Raman scattering becomes Stokes light as excitation light when sufficient light intensity and interaction length exist, and is Raman-converted to the next higher-order Stokes light. It is known.
【００１３】現在においては、こうした種々の次数のス
トークス光を用いた科学測定方法、赤外吸収を利用した
微量検出方法あるいは同位体分離方法などの研究が進め
られている。At present, researches are being conducted on a scientific measurement method using such Stokes light of various orders, a trace amount detection method using infrared absorption, or an isotope separation method.
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】上記したような種々の
次数のストークス光を用いた科学測定方法、赤外吸収を
利用した微量検出方法あるいは同位体分離方法などの研
究を行う際に、従来のラマン変換器を用いて種々の次数
のストークス光を発生させる方法として、パス数を増減
することにより全体の光路長を増減し、この光路長の増
減により相互作用長を増減させて、ストークス光の次数
を選択的に可変することが提案されている。When conducting research on the above-mentioned scientific measurement method using Stokes light of various orders, trace detection method using infrared absorption, or isotope separation method, etc. As a method of generating Stokes light of various orders using a Raman converter, the total optical path length is increased / decreased by increasing / decreasing the number of paths, and the interaction length is increased / decreased by increasing / decreasing this optical path length. It has been proposed to selectively change the order.
【００１５】しかしながら、従来のラマン変換器にあっ
ては、一般的にはパス数は設計時において限定されてお
り、事実上パス数を可変させることはできないという問
題点があった。However, in the conventional Raman converter, the number of paths is generally limited at the time of designing, and there is a problem in that the number of paths cannot be changed in practice.
【００１６】また、パス数が対向する凹面反射鏡などの
極めて精密な調整によって変更可能なものも知られてい
るが、パス数の変更により励起レーザー光の入射経路や
ストークス光の出射経路が大幅に変更されることになる
ため、パス数の変更の度毎に複雑な調整が必要になるた
め、実用上満足できるものではないという問題点があっ
た。It is also known that the number of passes can be changed by extremely precise adjustment such as a concave reflecting mirror facing each other. However, by changing the number of passes, the incident path of the excitation laser light and the exit path of the Stokes light are greatly changed. However, there is a problem that it is not practically satisfactory because complicated adjustment is required every time the number of passes is changed.
【００１７】本発明は、従来の技術の有するこのような
種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的と
するところは、マルチ・パス光学系において、入射経路
および出射経路を変更することなくパス数を変化させる
ことができ、所望の光路長を得ることのできるレーザー
光の光路長可変装置を提供しようとするものである。The present invention has been made in view of the above-mentioned various problems of the prior art, and an object of the present invention is to change the entrance path and the exit path in a multi-pass optical system. It is an object of the present invention to provide an optical path length varying device for laser light that can change the number of passes without changing the number of paths and can obtain a desired optical path length.
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明におけるレーザー光の光路長可変装置は、一
対の凹面反射鏡を対向して配置し、上記一対の凹面反射
鏡の同一円周上にそれぞれ配置された複数の反射スポッ
トにより、上記一対の凹面反射鏡間で順次複数回の反射
を繰り返すマルチ・パス光学系を備え、上記一対の凹面
反射鏡の一方の凹面反射鏡は、上記複数の反射スポット
の少なくとも一箇所において、外部から上記一対の凹面
反射鏡間にレーザー光を入射する貫通孔を形成し、上記
一対の凹面反射鏡の他方の凹面反射鏡は、上記複数の反
射スポットの少なくとも一箇所において、上記一対の凹
面反射鏡間において反射を繰り返されたレーザー光を上
記一対の凹面反射鏡間の外部へ出射する貫通孔を形成
し、上記一方の凹面反射鏡および上記他方の凹面反射鏡
の少なくともどちらか一方は、上記一対の凹面反射鏡の
中心軸回りに回転可能とし、上記回転可能とされた凹面
反射鏡が上記一方の凹面反射鏡であるときは、上記一対
の凹面反射鏡の中心軸に沿って入射されたレーザー光を
上記一方の凹面反射鏡の貫通孔へ入射するための反射鏡
を、上記一方の凹面反射鏡の回転と同期して回転するよ
うに配設し、上記回転可能とされた凹面反射鏡が上記他
方の凹面反射鏡であるときは、上記他方の凹面反射鏡の
貫通孔から出射されたレーザー光を、上記一対の凹面反
射鏡の中心軸に沿うように反射するための反射鏡を、上
記他方の凹面反射鏡の回転と同期して回転するように配
設したものである。In order to achieve the above object, the optical path length varying device for laser light according to the present invention has a pair of concave reflecting mirrors arranged to face each other, and the pair of concave reflecting mirrors have the same circle. With a plurality of reflection spots respectively arranged on the circumference, a multi-pass optical system that repeats reflection a plurality of times sequentially between the pair of concave reflecting mirrors, one concave reflecting mirror of the pair of concave reflecting mirrors, At least one of the plurality of reflection spots, a through-hole is formed between the pair of concave reflecting mirrors from the outside to enter laser light, and the other concave reflecting mirror of the pair of concave reflecting mirrors is the plurality of reflecting At least one spot is formed with a through hole for emitting laser light repeatedly reflected between the pair of concave reflecting mirrors to the outside between the pair of concave reflecting mirrors, and the one concave surface. At least one of the reflecting mirror and the other concave reflecting mirror is rotatable about the central axis of the pair of concave reflecting mirrors, and the rotatable concave reflecting mirror is the one concave reflecting mirror. Is a reflecting mirror for entering the laser light incident along the central axis of the pair of concave reflecting mirrors into the through hole of the one concave reflecting mirror, in synchronization with the rotation of the one concave reflecting mirror. When the rotatably arranged concave reflecting mirror is the other concave reflecting mirror, the laser light emitted from the through hole of the other concave reflecting mirror is used as the pair of concave surfaces. A reflecting mirror for reflecting along the central axis of the reflecting mirror is arranged so as to rotate in synchronization with the rotation of the other concave reflecting mirror.
【００１９】[0019]
【作用】一方の凹面反射鏡および他方の凹面反射鏡の少
なくともどちらか一方を回転することにより、一方の凹
面反射鏡および他方の凹面反射鏡にそれぞれ穿設された
貫通孔の位置関係が相対的変化するため、一方の凹面反
射鏡と他方の凹面反射鏡との間に生ずるパス数が変化す
る。このため、一方の凹面反射鏡と他方の凹面反射鏡と
の間の全光路長を変化させて、所望の光路長を選択する
ことができるようになる。By rotating at least one of the one concave reflecting mirror and the other concave reflecting mirror, the relative positions of the through holes formed in the one concave reflecting mirror and the other concave reflecting mirror are relative to each other. Because of the change, the number of passes generated between the one concave reflecting mirror and the other concave reflecting mirror changes. Therefore, it becomes possible to change the total optical path length between the one concave reflecting mirror and the other concave reflecting mirror to select a desired optical path length.
【００２０】さらに、回転可能とされた凹面反射鏡の貫
通孔の外部には、凹面反射鏡の回転と同期して回転する
ようにされた反射鏡が配設されており、この反射鏡によ
り、レーザー光の入射（出射時）の光軸が、一対の凹面
反射鏡の中心軸となるようにされている。このため、凹
面反射鏡の回転にともない光軸調整などを行う必要なし
に、入射（出射）されるレーザー光の光軸を、常に一対
の凹面反射鏡の中心軸に一致するものとして扱うことが
できる。Further, a reflecting mirror arranged to rotate in synchronization with the rotation of the concave reflecting mirror is disposed outside the through hole of the rotatable concave reflecting mirror. The optical axis of the laser light incident (when emitted) is set to be the central axis of the pair of concave reflecting mirrors. Therefore, it is possible to always treat the optical axis of the incident (exiting) laser light as the one that coincides with the central axis of the pair of concave reflecting mirrors without the need to adjust the optical axis according to the rotation of the concave reflecting mirrors. it can.
【００２１】図１には、本発明によるレーザー光の光路
長可変装置の原理説明図が示されており、図４ならびに
図５において示された構成と同一あるいは相当する構成
は、図４ならびに図５と同一の符号を付して示すことに
より、詳細な構成および作用の説明は省略するが、本発
明によるレーザー光の光路長可変装置１０においては、
凹面反射鏡１０６が中心軸Ｏ回りに回転可能とされてい
る。FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of the optical path length varying device for laser light according to the present invention. The same or corresponding configurations as those shown in FIGS. 4 and 5 are shown in FIGS. Although the detailed description of the configuration and operation is omitted by giving the same reference numerals as in FIG. 5, in the optical path length varying device 10 for laser light according to the present invention,
The concave reflecting mirror 106 is rotatable around the central axis O.
【００２２】そして、貫通孔１０６ａから出射されるレ
ーザー光Ｄの光路上に反射鏡１２が設けられている。こ
の反射鏡１２は、貫通孔１０６ａから出射されるレーザ
ー光Ｄを、中心軸Ｏ上に配置された反射鏡１４に向けて
反射する。そして、反射鏡１４は、反射鏡１２より入射
されたレーザー光Ｄを、中心軸Ｏに沿って反射する。こ
れら反射鏡１２および反射鏡１４は、凹面反射鏡１０６
の回転と同期して回転される。A reflecting mirror 12 is provided on the optical path of the laser light D emitted from the through hole 106a. The reflecting mirror 12 reflects the laser light D emitted from the through hole 106a toward the reflecting mirror 14 arranged on the central axis O. Then, the reflecting mirror 14 reflects the laser light D incident from the reflecting mirror 12 along the central axis O. The reflecting mirror 12 and the reflecting mirror 14 are the concave reflecting mirror 106.
It is rotated in synchronization with the rotation of.
【００２３】従って、凹面反射鏡１０６を回転して、凹
面反射鏡１０６の貫通孔１０６ａを図１上で反射スポッ
ト１５番の位置まで移動すると、１５パス目で貫通孔１
０６ａからレーザー光Ｄをとりだすことができる。即
ち、図１に示す状態においては、２５パス目で貫通孔１
０６ａからレーザー光Ｄをとりだすものであるため、図
１に示す状態よりパスを低減させることができ、凹面反
射鏡１０４と凹面反射鏡１０６との間の反射の全光路長
を低減させることができる。Therefore, when the concave reflecting mirror 106 is rotated to move the through hole 106a of the concave reflecting mirror 106 to the position of the reflection spot No. 15 in FIG. 1, the through hole 1 at the 15th pass.
The laser light D can be taken out from 06a. That is, in the state shown in FIG.
Since the laser light D is extracted from 06a, the path can be reduced as compared with the state shown in FIG. 1, and the total optical path length of reflection between the concave reflecting mirror 104 and the concave reflecting mirror 106 can be reduced. .
【００２４】また、パス数を増大させるためには、上記
とは逆に、低パス数の反射スポットに位置させた貫通孔
１０６ａを、高パス数の反射スポットまで回転させれば
よい。Further, in order to increase the number of passes, contrary to the above, the through hole 106a located at the reflection spot of the low pass number may be rotated to the reflection spot of the high pass number.
【００２５】そして、貫通孔１０６ａから出射されたレ
ーザー光Ｄは、凹面反射鏡１０６の回転と同期して回転
される反射鏡１２および反射鏡１４により、中心軸Ｏに
沿って反射される。このため、何らの光軸調整を行うこ
となしに、貫通孔１０６ａから出射されたレーザー光Ｄ
の光軸を、常に中心軸Ｏに一致させることができる。The laser light D emitted from the through hole 106a is reflected along the central axis O by the reflecting mirror 12 and the reflecting mirror 14 which are rotated in synchronization with the rotation of the concave reflecting mirror 106. Therefore, the laser light D emitted from the through hole 106a is adjusted without any optical axis adjustment.
The optical axis of can be always matched with the central axis O.
【００２６】なお、凹面反射鏡１０６に換えて、凹面反
射鏡１０４を回転させるようにしてもよいし、凹面反射
鏡１０４と凹面反射鏡１０６との両者を回転させるよう
にしてもよい。Instead of the concave reflecting mirror 106, the concave reflecting mirror 104 may be rotated, or both the concave reflecting mirror 104 and the concave reflecting mirror 106 may be rotated.
【００２７】そして、凹面反射鏡１０４を回転させる場
合には、貫通孔１０４ａに入射するレーザー光Ｃの光軸
を中心軸に合わせ、反射鏡１２および反射鏡１４と同様
な構成の反射鏡によりレーザー光Ｃを反射させて、レー
ザー光Ｃを貫通孔１０４ａから入射する。このようにす
ることにより、何らの光軸調整を行うことなしに、貫通
孔１０４ａへ入射するレーザー光Ｃの光軸を、常に中心
軸Ｏに一致させることができる。When the concave reflecting mirror 104 is rotated, the optical axis of the laser light C incident on the through hole 104a is aligned with the central axis, and the laser having the same configuration as the reflecting mirror 12 and the reflecting mirror 14 is used. The light C is reflected and the laser light C is incident from the through hole 104a. By doing so, the optical axis of the laser light C entering the through hole 104a can be always aligned with the central axis O without performing any optical axis adjustment.
【００２８】なお、パス数は、凹面反射鏡１０４と貫通
孔１０４ａと凹面反射鏡１０６の貫通孔１０６ａとの相
対的な位置関係によって決められるため、パス数を可変
する場合には、凹面反射鏡１０４と凹面反射鏡１０６と
を同期させて回転しないようにする。Since the number of passes is determined by the relative positional relationship among the concave reflecting mirror 104, the through hole 104a, and the through hole 106a of the concave reflecting mirror 106, when the number of passes is varied, the concave reflecting mirror is used. 104 and the concave reflecting mirror 106 are synchronized so as not to rotate.
【００２９】[0029]
【実施例】以下、図面に基づいて、本発明によるレーザ
ー光の光路長可変装置の実施例を詳細に説明するものと
する。Embodiments of the optical path length varying device for laser light according to the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.
【００３０】図２は、本発明によるレーザー光の光路長
可変装置の一実施例として、本発明をラマン変換器に用
いた場合の概略構成を示す縦断面図であり、図１の原理
説明図ならびに図４および図５において示した従来のラ
マン変換器と同一あるいは相当する構成は、図１ならび
に図４および図５と同一の符号を付して示すことによ
り、詳細な構成および作用の説明は省略する。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing a schematic configuration when the present invention is applied to a Raman converter as an embodiment of the optical path length varying device for laser light according to the present invention. Further, the same or corresponding configuration as that of the conventional Raman converter shown in FIGS. 4 and 5 is denoted by the same reference numeral as that of FIGS. 1 and 4 and 5, and detailed description of the configuration and operation will be given. Omit it.
【００３１】このラマン変換器２０は、凹面反射鏡１０
６が中心軸Ｏ回りにモーターＭにより回転可能に配設さ
れている。また、ラマン・セル１０２の出射口１１０を
取り付けた側壁部１０２もモーターＭにより、凹面反射
鏡１０６の回転と同期して中心軸Ｏ回りに回転可能とさ
れている。This Raman converter 20 comprises a concave reflecting mirror 10.
6 is arranged to be rotatable by a motor M around the central axis O. Further, the side wall portion 102 to which the emission port 110 of the Raman cell 102 is attached can also be rotated by the motor M about the central axis O in synchronization with the rotation of the concave reflecting mirror 106.
【００３２】さらに、ラマン・セル１０２の出射口１１
０側には、凹面反射鏡１０６と同軸状に円板２２が配置
されており、中心部には貫通孔２２ａが穿設されてい
る。Further, the emission port 11 of the Raman cell 102
On the 0 side, a circular plate 22 is arranged coaxially with the concave reflecting mirror 106, and a through hole 22a is formed at the center.
【００３３】円板２２には、出射口１１０から出射され
たストークス光Ｂを中心軸Ｏに向けて反射する反射鏡１
２と、反射鏡１２により反射されたストークス光Ｂを中
心軸Ｏと一致するように反射する反射鏡１４とが配設さ
れている。従って、出射口１１０から出射されたストー
クス光Ｂは、反射鏡１２および反射鏡１４に反射され
て、円板２２の貫通孔２２ａを通過して出射される。On the circular plate 22, the reflecting mirror 1 for reflecting the Stokes light B emitted from the emission port 110 toward the central axis O.
2 and a reflecting mirror 14 that reflects the Stokes light B reflected by the reflecting mirror 12 so as to coincide with the central axis O. Therefore, the Stokes light B emitted from the emission port 110 is reflected by the reflecting mirror 12 and the reflecting mirror 14, passes through the through hole 22 a of the disc 22, and is emitted.
【００３４】また、円板２２もモーターＭにより、凹面
反射鏡１０６ならびに側壁部１０２ａと同期して中心軸
Ｏ回りに回転される。The disk 22 is also rotated by the motor M about the central axis O in synchronization with the concave reflecting mirror 106 and the side wall portion 102a.
【００３５】以上の構成において、図１を参照しながら
ラマン変換器２０の作用を説明すると、モーターＭによ
り凹面反射鏡１０６、側壁部１０２ａおよび円板２２を
同期して回転させると、凹面反射鏡１０６の貫通孔１０
６ａが位置する反射スポットの位置が変化するため、パ
ス数が変化することになる。In the above structure, the operation of the Raman converter 20 will be described with reference to FIG. 1. When the concave reflecting mirror 106, the side wall portion 102a and the disk 22 are synchronously rotated by the motor M, the concave reflecting mirror is rotated. 106 through holes 10
Since the position of the reflection spot on which 6a is located changes, the number of passes changes.
【００３６】即ち、上記「作用」の欄において図１を参
照しながら説明したように、図１の状態からモーターＭ
により凹面反射鏡１０６を回転して、凹面反射鏡１０６
の貫通孔１０６ａを図１上で反射スポット１５番の位置
まで移動すると、２５パス目で貫通孔１０６ａからスト
ークス光Ｂをとりだしていたのを、１５パス目で貫通孔
１０６ａからストークス光Ｂをとりだすことができるよ
うに変化することができる。That is, as described with reference to FIG. 1 in the above “Operation” section, the motor M is moved from the state of FIG.
The concave reflecting mirror 106 is rotated by the
When the through hole 106a of FIG. 1 is moved to the position of the reflection spot No. 15 in FIG. You can change as you can.
【００３７】つまり、図１に示す状態よりパス数を低減
させることができ、凹面反射鏡１０４と凹面反射鏡１０
６との間の反射の全光路長を低減させることができる。That is, the number of passes can be reduced from the state shown in FIG. 1, and the concave reflecting mirror 104 and the concave reflecting mirror 10
It is possible to reduce the total optical path length of the reflection with respect to the optical fiber 6.
【００３８】貫通孔１０６ａから出射されたストークス
光Ｂは、凹面反射鏡１０６の回転と同期して回転される
側壁部１０２ａに設けられた出射口１１０を介して、反
射鏡１２および反射鏡１４により中心軸Ｏに沿って反射
される。このため、何らの光軸調整を行うことなしに、
貫通孔１０６ａから出射されたストークス光の光軸を
を、常に中心軸Ｏに一致させることができる。The Stokes light B emitted from the through hole 106a is reflected by the reflecting mirror 12 and the reflecting mirror 14 through the emitting port 110 provided in the side wall portion 102a which is rotated in synchronization with the rotation of the concave reflecting mirror 106. It is reflected along the central axis O. Therefore, without any optical axis adjustment,
The optical axis of the Stokes light emitted from the through hole 106a can be always matched with the central axis O.
【００３９】例えば、励起レーザー光Ａとして波長可変
固体レーザーであるアレキサンドライトレーザーを用
い、長さ２２００ｍｍのラマン・セル１０２の内部に、
半径５０ｍｍの凹面反射鏡１０４、１０６を配置し、凹
面反射鏡の曲率および中心間距離を、それぞれ１０００
ｍｍ、１９００ｍｍとした場合について、励起入力５Ｍ
Ｗ／ｃｍ2のときのパス数とそれに対するストークス光
の出力との関係を求めた。図３には、その結果が示され
ている。なお、ラマン媒質としては、パラ水素を使用し
た。For example, an Alexandrite laser, which is a wavelength tunable solid-state laser, is used as the excitation laser light A, and inside the Raman cell 102 having a length of 2200 mm,
Concave reflecting mirrors 104 and 106 having a radius of 50 mm are arranged, and the curvature and center distance of the concave reflecting mirrors are set to 1000 respectively.
mm, 1900 mm, excitation input 5M
The relationship between the number of passes at W / cm 2 and the output of Stokes light corresponding thereto was obtained. The result is shown in FIG. Para-hydrogen was used as the Raman medium.
【００４０】図３から理解されるように、パス数を変更
することにより、選択的に１次ストークス光（Ｓ１）、
２次ストークス光（Ｓ２）、３次ストークス光（Ｓ３）
が得られることがわかる。As can be understood from FIG. 3, by changing the number of paths, the first-order Stokes light (S1),
Secondary Stokes light (S2), Third Stokes light (S3)
It can be seen that
【００４１】なお、上記した実施例においては、凹面反
射鏡１０６と側壁部１０２ａと円板２２との回転をモー
ターＭにより同期させて行っていたが、例えば、手動操
作などによりそれぞれ別々に回転させる際には、入射口
１０８へ入射するレーザー光と同軸に赤色などの色彩を
有するガイド・レーザー光を入射し、ガイド・レーザー
光の照射位置をラマン・セル１０２に形成したのぞき窓
から確認して、凹面反射鏡１０６と側壁部１０２ａと円
板２２との回転の同期をとるようにすればよい。In the above-described embodiment, the rotation of the concave reflecting mirror 106, the side wall portion 102a, and the disk 22 are synchronized by the motor M, but they are individually rotated by, for example, manual operation. At this time, a guide laser light having a color such as red is incident coaxially with the laser light incident on the entrance 108, and the irradiation position of the guide laser light is confirmed through the observation window formed in the Raman cell 102. The rotation of the concave reflecting mirror 106, the side wall portion 102a, and the circular plate 22 may be synchronized.
【００４２】また、上記実施例においては、本発明をラ
マン変換器に実施した場合に関して説明したが、これに
限られることなしに、レーザー光を任意の時間だけ遅延
させる遅延装置に実施してもよい。In the above embodiment, the case where the present invention is applied to the Raman converter has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to a delay device that delays laser light for an arbitrary time. Good.
【００４３】即ち、パス数が変化することにより、レー
ザー光が一方の凹面反射鏡の貫通孔から入射されて、他
方の凹面反射鏡の貫通孔から出射されるまでの時間が変
化することになるので、一方の凹面反射鏡あるいは他方
の凹面反射鏡の両方あるいはどちらか一方を回転するこ
とによりパス数を適宜選択すれば、レーザー光の出力を
所望の時間だけ遅らせることができるようになる。That is, as the number of passes changes, the time taken for the laser light to enter from the through hole of one concave reflecting mirror and to exit from the through hole of the other concave reflecting mirror changes. Therefore, the output of the laser light can be delayed by a desired time by appropriately selecting the number of passes by rotating one or both of the concave reflecting mirror and the other concave reflecting mirror.
【００４４】さらに、上記した実施例においては、凹面
反射鏡１０４と凹面反射鏡１０６とに、貫通孔１０４ａ
と貫通孔１０４ｂとをそれぞれ一つづつ穿設した場合に
関して説明したが、凹面反射鏡１０４に複数の貫通孔を
穿設したり、凹面反射鏡１０６に複数の貫通孔を穿設し
たり、あるいは凹面反射鏡１０４と凹面反射鏡１０６と
の双方に複数の貫通孔を穿設するようにしてもよい。Further, in the above-described embodiment, the through hole 104a is formed in the concave reflecting mirror 104 and the concave reflecting mirror 106.
Although the description has been given of the case where each of the through hole 104b and the through hole 104b is formed, a plurality of through holes may be formed in the concave reflecting mirror 104, a plurality of through holes may be formed in the concave reflecting mirror 106, or A plurality of through holes may be formed in both the concave reflecting mirror 104 and the concave reflecting mirror 106.
【００４５】さらにまた、上記した実施例においては、
凹面反射鏡１０４と凹面反射鏡１０６とよりなるマルチ
・パス光学系がラマン・セル１０２内に配置された場合
に関して説明したが、凹面反射鏡１０４と凹面反射鏡１
０６とよりなるマルチ・パス光学系を、ラマン・セル以
外のセル内に配置してもよいことは勿論のことであり、
また、セルの外部に配置するようにしてもよい。Furthermore, in the above embodiment,
The case where the multi-pass optical system including the concave reflecting mirror 104 and the concave reflecting mirror 106 is arranged in the Raman cell 102 has been described, but the concave reflecting mirror 104 and the concave reflecting mirror 1 are described.
It goes without saying that the multi-pass optical system consisting of 06 may be arranged in a cell other than the Raman cell,
Further, it may be arranged outside the cell.
【００４６】また、図２において、光学系１２、１４、
２２が、セル１０２内に配置されるようにしてもよい。Further, in FIG. 2, the optical systems 12, 14,
22 may be arranged in the cell 102.
【００４７】[0047]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects.
【００４８】一対の凹面反射鏡を対向して配置し、一対
の凹面反射鏡の同一円周上にそれぞれ配置された複数の
反射スポットにより、一対の凹面反射鏡間で順次複数回
の反射を繰り返すマルチ・パス光学系を備え、一対の凹
面反射鏡の一方の凹面反射鏡は、複数の反射スポットの
少なくとも一箇所において、外部から一対の凹面反射鏡
間にレーザー光を入射する貫通孔を形成し、一対の凹面
反射鏡の他方の凹面反射鏡は、複数の反射スポットの少
なくとも一箇所において、一対の凹面反射鏡間において
反射を繰り返されたレーザー光を一対の凹面反射鏡間の
外部へ出射する貫通孔を形成し、一方の凹面反射鏡およ
び他方の凹面反射鏡の少なくともどちらか一方は、一対
の凹面反射鏡の中心軸回りに回転可能とし、回転可能と
された凹面反射鏡が一方の凹面反射鏡であるときは、一
対の凹面反射鏡の中心軸に沿って入射されたレーザー光
を一方の凹面反射鏡の貫通孔へ入射するための反射鏡
を、一方の凹面反射鏡の回転と同期して回転するように
配設し、回転可能とされた凹面反射鏡が他方の凹面反射
鏡であるときは、他方の凹面反射鏡の貫通孔から出射さ
れたレーザー光を、一対の凹面反射鏡の中心軸に沿うよ
うに反射するための反射鏡を、他方の凹面反射鏡の回転
と同期して回転するように配設したため、一方の凹面反
射鏡および他方の凹面反射鏡の少なくともどちらか一方
を回転することにより、一方の凹面反射鏡および他方の
凹面反射鏡にそれぞれ穿設された貫通孔の位置関係が相
対的変化するようになり、一方の凹面反射鏡と他方の凹
面反射鏡との間に生ずるパス数が変化する。このため、
一方の凹面反射鏡と他方の凹面反射鏡との間の全光路長
を変化させて、所望の光路長を選択することができる。A pair of concave reflecting mirrors are arranged so as to face each other, and a plurality of reflecting spots respectively arranged on the same circumference of the pair of concave reflecting mirrors repeatedly repeat reflection a plurality of times between the pair of concave reflecting mirrors. The multi-pass optical system is provided, and one concave reflecting mirror of the pair of concave reflecting mirrors forms a through hole for injecting laser light from the outside between the pair of concave reflecting mirrors at at least one location of the plurality of reflection spots. The other concave reflecting mirror of the pair of concave reflecting mirrors emits the laser light repeatedly reflected between the pair of concave reflecting mirrors to the outside between the pair of concave reflecting mirrors in at least one position of the plurality of reflection spots. A through-hole is formed, and at least one of the one concave reflecting mirror and the other concave reflecting mirror is rotatable about the central axis of the pair of concave reflecting mirrors, and the concave reflecting mirror is rotatable. When it is one concave reflecting mirror, the reflecting mirror for entering the laser light incident along the central axis of the pair of concave reflecting mirrors into the through hole of the one concave reflecting mirror, When the concave reflecting mirror that is arranged to rotate in synchronization with the rotation and is rotatable is the other concave reflecting mirror, the laser light emitted from the through hole of the other concave reflecting mirror Since the reflecting mirror for reflecting along the central axis of the concave reflecting mirror is arranged so as to rotate in synchronization with the rotation of the other concave reflecting mirror, at least one concave reflecting mirror and the other concave reflecting mirror By rotating either one, the relative positions of the through-holes formed in the one concave reflecting mirror and the other concave reflecting mirror will change relative to each other, and one concave reflecting mirror and the other concave reflecting mirror will change. Change in the number of passes that occur between the mirror That. For this reason,
A desired optical path length can be selected by changing the total optical path length between the one concave reflecting mirror and the other concave reflecting mirror.
【００４９】さらに、回転可能とされた凹面反射鏡の貫
通孔の外部には、凹面反射鏡の回転と同期して回転する
ようにされた反射鏡が配設されており、この反射鏡によ
り、レーザー光の入射（出射時）の光軸が、一対の凹面
反射鏡の中心軸と沿うようになされているの、凹面反射
鏡の回転にともない光軸調整などを行う必要なしに、入
射（出射）されるレーザー光の光軸を、常に一対の凹面
反射鏡の中心軸に沿うものとして扱うことができる。Further, a reflecting mirror arranged to rotate in synchronization with the rotation of the concave reflecting mirror is disposed outside the through hole of the rotatable concave reflecting mirror. The optical axis of the laser light incident (at the time of emission) is set to be along the central axis of the pair of concave reflecting mirrors. Therefore, the incident (emission) can be performed without adjusting the optical axis with the rotation of the concave reflecting mirrors. The optical axis of the laser beam can be treated as always along the central axis of the pair of concave reflecting mirrors.
【００５０】従って、本発明のレーザー光の光路長可変
装置によれば、入射経路および出射経路を変更すること
なくパス数を変化させることができ、所望の光路長を得
ることのできるようになる。Therefore, according to the optical path length varying device for laser light of the present invention, the number of paths can be changed without changing the incident path and the outgoing path, and the desired optical path length can be obtained. .
【図１】本発明の原理説明図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention.
【図２】本発明をラマン変換器に実施した場合の概略構
成を示す縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration when the present invention is applied to a Raman converter.
【図３】図２に示すラマン変換器を用いた実験結果を示
すグラフである。FIG. 3 is a graph showing an experimental result using the Raman converter shown in FIG.
【図４】従来のラマン変換器の概略構成を示す縦断面図
である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a conventional Raman converter.
【図５】図４に示したラマン変換器の反射経路を示す説
明図である。5 is an explanatory diagram showing a reflection path of the Raman converter shown in FIG.
１０ レーザー光の光路長可変装置 １２ 反射鏡 １４ 反射鏡 ２０ ラマン変換器 ２２ 円板 ２２ａ 貫通孔 １０２ ラマン・セル １０２ａ 側壁部 １０４ 凹面反射鏡 １０４ａ 貫通孔 １０６ 凹面反射鏡 １０６ａ 貫通孔 １０８ 入射口 １１０ 出射口 10 Laser Light Variable Length Device 12 Reflector 14 Reflector 20 Raman Converter 22 Disc 22a Through Hole 102 Raman Cell 102a Side Wall 104 Concave Reflector 104a Through Hole 106 Concave Reflector 106a Through Hole 108 Inlet 110 Exit mouth
Claims (1)
記一対の凹面反射鏡の同一円周上にそれぞれ配置された
複数の反射スポットにより、前記一対の凹面反射鏡間で
順次複数回の反射を繰り返すマルチ・パス光学系を備
え、 前記一対の凹面反射鏡の一方の凹面反射鏡は、前記複数
の反射スポットの少なくとも一箇所において、外部から
前記一対の凹面反射鏡間にレーザー光を入射する貫通孔
を形成し、 前記一対の凹面反射鏡の他方の凹面反射鏡は、前記複数
の反射スポットの少なくとも一箇所において、前記一対
の凹面反射鏡間において反射を繰り返されたレーザー光
を前記一対の凹面反射鏡間の外部へ出射する貫通孔を形
成し、 前記一方の凹面反射鏡および前記他方の凹面反射鏡の少
なくともどちらか一方は、前記一対の凹面反射鏡の中心
軸回りに回転可能とし、 前記回転可能とされた凹面反射鏡が前記一方の凹面反射
鏡であるときは、前記一対の凹面反射鏡の中心軸に沿っ
て入射されたレーザー光を前記一方の凹面反射鏡の貫通
孔へ入射するための反射鏡を、前記一方の凹面反射鏡の
回転と同期して回転するように配設し、 前記回転可能とされた凹面反射鏡が前記他方の凹面反射
鏡であるときは、前記他方の凹面反射鏡の貫通孔から出
射されたレーザー光を、前記一対の凹面反射鏡の中心軸
に沿うように反射するための反射鏡を、前記他方の凹面
反射鏡の回転と同期して回転するように配設したことを
特徴とするレーザー光の光路長可変装置。1. A pair of concave reflecting mirrors are arranged so as to face each other, and a plurality of reflecting spots are respectively arranged on the same circumference of the pair of concave reflecting mirrors, so that the concave reflecting mirrors are sequentially moved a plurality of times. A multi-pass optical system that repeats the reflection of one of the concave reflection mirrors, the concave reflection mirror of one of the pair of concave reflection mirrors, at least at one location of the plurality of reflection spots, emits a laser beam from the outside between the pair of concave reflection mirrors. Forming a through hole to be incident, the other concave reflecting mirror of the pair of concave reflecting mirrors, at least at one location of the plurality of reflection spots, the laser light is repeatedly reflected between the pair of concave reflecting mirrors. A through-hole is formed between the pair of concave reflecting mirrors to emit to the outside, and at least one of the one concave reflecting mirror and the other concave reflecting mirror is one of the pair of concave reflecting mirrors. When rotatable about the axis, when the rotatable concave reflecting mirror is the one concave reflecting mirror, the laser light incident along the central axis of the pair of concave reflecting mirrors A reflecting mirror for entering the through hole of the concave reflecting mirror is disposed so as to rotate in synchronization with the rotation of the one concave reflecting mirror, and the rotatable concave reflecting mirror is the other concave reflecting mirror. When it is a mirror, the other concave reflection mirror, for reflecting the laser light emitted from the through hole of the other concave reflection mirror along the central axis of the pair of concave reflection mirrors, A device for varying the optical path length of a laser beam, which is arranged so as to rotate in synchronization with the rotation of the.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25897293A JPH0794812A (en) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | Laser beam path length varying apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25897293A JPH0794812A (en) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | Laser beam path length varying apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0794812A true JPH0794812A (en) | 1995-04-07 |
Family
ID=17327578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25897293A Pending JPH0794812A (en) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | Laser beam path length varying apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0794812A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1777433A1 (en) | 2005-10-20 | 2007-04-25 | Denso Corporation | Fuel injection valve |
-
1993
- 1993-09-24 JP JP25897293A patent/JPH0794812A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1777433A1 (en) | 2005-10-20 | 2007-04-25 | Denso Corporation | Fuel injection valve |
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