特許
J-GLOBAL ID：200903064681475099
精密に制御された波長変換平均出力を有する光源の制御方法、および波長変換システム
発明者：
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出願人/特許権者：
代理人 (4件)：
恩田 博宣
, 恩田 誠
, 本田 淳
, 池上 美穂
公報種別：公表公報
出願番号（国際出願番号）：特願2009-519595
公開番号（公開出願番号）：特表2009-544049
出願日： 2007年07月03日
公開日（公表日）： 2009年12月10日
要約：
波長変換平均出力の制御方法であって、前記制御方法は、
1個以上のシードパルスを生成することと;
前記シードパルスを光増幅器によって増幅することによって、1個以上の増幅パルスを生成することと;
前記増幅パルスを波長変換することによって、波長変換平均出力によって特徴付けられた1個以上の波長変換パルスを生成することと;
前記増幅パルスのパルス周期と比較可能な時間スケールとしての周期スケールにわたって前記増幅パルスの平均出力を実質的に調整することなく、前記周期スケールにわたって波長変換平均出力を制御することと
を含む、制御方法。
前記パルス周期は、約1ミリ秒未満である、請求項1記載の制御方法。
前記シードパルスの増幅は、前記光増幅器にポンピングエネルギを供給することを含み、
前記周期スケールにわたって前記光増幅器に供給される平均ポンプ出力は、実質的に一定である、請求項1記載の制御方法。
波長変換平均出力の制御は、
前記増幅パルスのピーク出力の調整と、
前記増幅パルスの偏光とのうちの少なくとも一方を含む、請求項1記載の制御方法。
前記増幅パルスのピーク出力の調整は、
前記シードパルスの負荷サイクルの調整と、
前記シードパルスのパルス繰返周波数の調整とのうちの少なくとも一方を含む、請求項4記載の制御方法。
前記制御方法は更に、前記シードパルスの一定の平均出力を維持することを含む、請求項5記載の制御方法。
前記増幅パルスの光スペクトルの調整は、前記シードパルスの光スペクトルの変化を含む、請求項4記載の制御方法。
前記増幅パルスの光スペクトルの調整は、1個以上の前記シードパルスの少なくとも一部のピーク出力を調整することによって、前記シードパルスは前記光増幅器中に誘導されたラマン散乱を生成するようになっていることを含む、請求項4記載の制御方法。
前記増幅パルスの光スペクトルの調整は、波長変換器に結合された第1放射と第2放射の比率の調整を含み、
前記第1放射は、前記波長変換器のスペクトル許容帯域幅内にある第1波長によって特徴付けられ、
前記第2放射は、前記波長変換器のスペクトル許容帯域幅外にある第2波長によって特徴付けられる、請求項4記載の制御方法。
前記第2放射は、所定波長範囲内にあって、
前記第2放射は、前記シードパルスを増幅するために使用される前記光増幅器によって増幅される、請求項9記載の制御方法。
シード源によって1個以上の前記シードパルスを生成することは、前記第1波長と前記第2波長の電磁放射を包含する前記シードパルスの生成を含む、請求項9記載の制御方法。
前記増幅パルスの偏光の調整は、前記光増幅器と波長変換器との間に光学的結合された調節可能な複屈折素子を使用することを含む、請求項4記載の制御方法。
前記制御方法は更に、前記シードパルスを増幅するために使用される前記光増幅器内で誘導されるブリルアン散乱を避けるために前記シードパルスをチャーピングすることを含む、請求項1記載の制御方法。
1個以上のパルスの生成は、前記増幅パルスの波長変換に使用される波長変換器のスペクトル帯域よりも広いスペクトル帯域によって特徴付けられた1個以上の前記シードパルスを生成することを含む、請求項1記載の制御方法。
前記増幅パルスの波長変換は、χ2非線形相互作用を含む、請求項1記載の制御方法。
前記χ2非線形相互作用は、第2次高調波発生、第3次高調波発生、第4次高調波発生、および更に高次の高調波発生、およびこれらと前記シードパルスの周波数との間の和周波発生、差周波発生、および、1個以上の高調波発生と光パラメトリック発振発生のうちの少なくとも1つを含む、請求項15記載の制御方法。
前記増幅パルスの波長変換は、χ3非線形相互作用を含む、請求項1記載の制御方法。
前記制御方法は更に、波長変換パルスの出力を監視することによって、フィードバック信号を生成することを含み、
波長変換平均出力の制御は、前記フィードバック信号に応答することによって波長変換出力を調整することを含む、請求項1記載の制御方法。
更に前記制御方法は、波長変換パルスの少なくとも一部をターゲットに結合させて前記ターゲットからフィードバック信号を検出することを含み、
波長変換平均出力の制御は、前記フィードバック信号に応答することによって波長変換出力を調整することを含む、請求項1記載の制御方法。
1個以上の前記シードパルスの生成は、増幅自然放出光源によって1個以上の前記シードパルスを生成することを含む、請求項1記載の制御方法。
波長変換システムであって、前記波長変換システムは、
シード源と;
前記シード源に光学的結合された光増幅器と;
前記光増幅器に光学的結合された波長変換器と;
前記シード源、前記光増幅器、および前記波長変換器のうちの少なくとも1個に光学的結合した制御装置と
を含み、
前記制御装置は、増幅パルスのパルス周期と比較可能な時間スケールとしての周期スケールにわたって前記光増幅器から出る前記増幅パルスの平均出力を実質的に調整することなく、前記周期スケールにわたって前記波長変換器の出力の波長変換平均出力を制御するように構成された論理を含む、波長変換システム。
前記論理は、
前記光増幅器によって生成された1個以上の前記増幅パルスのピーク出力を調整することと、
前記増幅パルスの光スペクトルを調整することと、および
前記増幅パルスの偏光を調整することと
のうちの少なくとも1つを行なうように構成される、請求項21記載の波長変換システム。
前記論理は、負荷サイクルと;
前記シード源によって生成されることによって前記光増幅器に入力される1個以上のシードパルスのパルス繰返周波数と
のうちの少なくとも一方を調整するように構成される、請求項21記載の波長変換システム。
前記論理は、前記シードパルスの一定の平均出力を維持するように構成される、請求項23記載の波長変換システム。
前記論理は、シードパルスの光スペクトルを調整するように構成される、請求項21記載の波長変換システム。
前記論理は、1個以上のシードパルスの少なくとも一部のピーク出力を調整することによって、シードパルスは誘導されたラマン散乱を生成するように構成される、請求項21記載の波長変換システム。
前記論理は、前記波長変換器に結合された第1放射と第2放射の比率を調整するように構成され、
前記第1放射は、前記波長変換器のスペクトル帯域幅内にある第1波長によって特徴付けられ、
前記第2放射は、前記波長変換器のスペクトル許容帯域幅外にある第2波長によって特徴付けられる、請求項21記載の波長変換システム。
前記第2放射は、所定波長範囲内にあって、
前記第2放射は、前記光増幅器によって増幅されるようになっている、請求項27記載の波長変換システム。
前記シード源は、
特徴付けられた前記第1放射を生成するように構成された第1放射源と;
前記第2放射を生成するように構成された第2放射源と;
第1シード放射および第2シード放射に光学的結合された波長マルチプレクサとを含む、請求項27記載の波長変換システム。
前記論理は、前記第1放射源と前記第2放射源のうちの少なくとも一方に光学的結合され、
前記論理と前記制御回路のうちの少なくとも一方は、前記マルチプレクサに結合された前記第1放射と前記第2放射の量の比率を制御するように構成される、請求項29記載の波長変換システム。
前記第2放射は、所定波長範囲内にあって、前記第2放射は、前記光増幅器によって増幅されるようになっている、請求項30記載の波長変換システム。
前記波長変換システムは更に、複屈折素子を含み、
前記複屈折素子は、前記光増幅器と前記波長変換器との間に光学的結合され、且つ調節可能である、請求項21記載の波長変換システム。
前記論理は、調節可能な複屈折素子に結合され、
前記論理と回路のうちの少なくとも一方は、調節可能な複屈折素子によって伝送される偏光を調整するように構成される、請求項32記載の波長変換システム。
前記波長変換システムは更に、出力モニタとフィードバックループを含み、
前記出力モニタは、前記波長変換器の出力の少なくとも一部を受取り、前記出力部分に応答することによってフィードバック信号を生成するように構成され、
前記フィードバックループは、前記出力モニタと前記制御装置との間に結合され、
前記論理は、前記フィードバック信号に応答することによって波長変換平均出力を調整するように構成される、請求項21記載の波長変換システム。
前記波長変換システムは更に、フィードバックセンサとフィードバックループを備え、
前記フィードバックセンサは、前記波長変換器の出力の少なくとも一部とターゲットとの相互作用に応答することによって、フィードバック信号を生成するように構成され、
前記フィードバックループは、前記フィードバックセンサと制御装置との間に結合され、
前記論理は、前記フィードバック信号に応答することによって波長変換平均出力を調整するように構成される、請求項21記載の波長変換システム。
前記シード源は、増幅自然放出光源である、請求項21記載の波長変換システム。
波長変換パルスエネルギの制御方法であって、前記制御方法は、
1個以上のシードパルスを生成することと;
前記シードパルスを光増幅器によって増幅することによって、1個以上の増幅パルスを生成することと;
前記増幅パルスを波長変換することによって、波長変換パルスエネルギによって特徴付けられた1個以上の波長変換パルスを生成することと;
前記増幅パルスのパルスエネルギを実質的に変化させることなく波長変換効率を調整することによって、前記波長変換パルスエネルギを制御することと
を含む、制御方法。
1個以上の前記シードパルスの生成は、シード源が増幅自然放出光源によって1個以上の前記シードパルスを生成することを含む、請求項37記載の制御方法。
波長変換光システムであって、前記波長変換光システムは、
シード源と;
前記シード源に光学的結合された光増幅器と;
前記光増幅器に光学的結合された波長変換器と;
前記シード源、前記光増幅器、および前記波長変換器のうちの少なくとも1個に光学的結合した制御装置とを含み、
前記制御装置は、前記光増幅器から出る前記増幅パルスのパルスエネルギを実質的に変化させることなく、波長変換効率を調整することによって前記波長変換器の波長変換出力のパルスエネルギを制御するように構成された論理を含む、波長変換光システム。
前記シード源は、増幅自然放出光源である、請求項39記載の波長変換光システム。
請求項（抜粋）：
波長変換平均出力の制御方法であって、前記制御方法は、
1個以上のシードパルスを生成することと;
前記シードパルスを光増幅器によって増幅することによって、1個以上の増幅パルスを生成することと;
前記増幅パルスを波長変換することによって、波長変換平均出力によって特徴付けられた1個以上の波長変換パルスを生成することと;
前記増幅パルスのパルス周期と比較可能な時間スケールとしての周期スケールにわたって前記増幅パルスの平均出力を実質的に調整することなく、前記周期スケールにわたって波長変換平均出力を制御することと
を含む、制御方法。
IPC (3件)：
G02F 1/37
, H01S 3/06
, H01S 3/131
G02F1/37
, H01S3/06 B
, H01S3/131
2K002AA04
, 2K002AB12
, 2K002BA02
, 2K002CA02
, 2K002DA01
, 2K002EA30
, 2K002EB15
, 2K002GA10
, 2K002HA20
, 5F172AE03
, 5F172AE09
, 5F172AE12
, 5F172AF02
, 5F172AF03
, 5F172AF05
, 5F172AF06
, 5F172AL04
, 5F172AM04
, 5F172AM08
, 5F172EE13
, 5F172NN22
, 5F172NP03
, 5F172NQ06
, 5F172NR03
, 5F172NR22
