[go: up one dir, main page]

JP2000349380A - Dye laser, and method of adjusting optical axis of the dye laser beam - Google Patents

Dye laser, and method of adjusting optical axis of the dye laser beam

Info

Publication number
JP2000349380A
JP2000349380A JP15641899A JP15641899A JP2000349380A JP 2000349380 A JP2000349380 A JP 2000349380A JP 15641899 A JP15641899 A JP 15641899A JP 15641899 A JP15641899 A JP 15641899A JP 2000349380 A JP2000349380 A JP 2000349380A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dye laser
dye
laser
laser beam
amplifier
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
Application number
JP15641899A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shuichi Fujita
修一 藤田
Kazuhiko Hara
一彦 原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP15641899A priority Critical patent/JP2000349380A/en
Publication of JP2000349380A publication Critical patent/JP2000349380A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lasers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance accuracy in adjustment, and obtain a highly efficient dye laser as a result by performing the adjustment of the optical axis of a dye laser beam not with a pilot beam but with an actual dye laser beam. SOLUTION: This device is equipped with a dye multistage amplifier 100, where one coloring matter laser oscillator 3 and at least two dye laser amplifiers 4, 5, and 6 are connected in series, a solid-state laser device 1 which emits a laser beam for excitation so as to excite each dye laser amplifier 3, 5, and 6, an optical fiber 2 which transmits the laser beam for excitation emitted by this solid-state laser device 1 to the dye laser amplifiers 4, 5, and 6, a shut-off means 14 which is provided between this solid-state laser device 1 and the dye laser multistage amplifier 100 and intercepts the laser beam for excitation, and an opening and closing controller 17 which controls the opening and closing of the shut-off means 14.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、レーザ同位体分
離等に利用される高パワーで波長調整可能な色素レーザ
装置、及びその色素レーザビームの光軸調整方法に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dye laser apparatus which can be used for laser isotope separation or the like and which can adjust the wavelength with high power, and a method for adjusting the optical axis of the dye laser beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザ同位体分離に利用されるレーザ装
置として、対象とする同位体に固有の波長に精密に同調
させる必要があるため、波長調整が可能な色素レーザ装
置を採用している。また、狭いスペクトル幅、小さい波
面歪みなどの高いビーム品質が要求されると同時に、商
業利用を目的としたシステムの場合には、数kWの高いパ
ワーが要求される。このため、レーザ同位体分離に利用
される色素レーザ装置では、高い品質のビームを発生さ
せる色素レーザ発振器と、そのビームを高いパワーに順
次増幅していく複数個の色素レーザ増幅器とを直列に接
続して構成された色素レーザ多段増幅装置(英語略称:
DL−MOPA(Dye Laser Master Oscillator Power
Amplifiers))を備えている。また、色素レーザ装置
は、光励起によってレーザ発振及び増幅する方式のレー
ザ装置であるので、別途、励起用レーザ装置が必要であ
る。この励起用レーザ装置として、銅蒸気レーザ装置、
及び固体レーザ装置を採用したレーザ装置が提案されて
いる。
2. Description of the Related Art As a laser device used for laser isotope separation, a dye laser device capable of wavelength adjustment is employed because it is necessary to precisely tune to a wavelength specific to a target isotope. In addition, high beam quality such as narrow spectrum width and small wavefront distortion is required, and high power of several kW is required for a system intended for commercial use. For this reason, in a dye laser device used for laser isotope separation, a dye laser oscillator that generates a high-quality beam and a plurality of dye laser amplifiers that sequentially amplify the beam with high power are connected in series. Dye laser multi-stage amplifier (English abbreviation:
DL-MOPA (Dye Laser Master Oscillator Power
Amplifiers)). Further, the dye laser device is a laser device of a type that oscillates and amplifies a laser by optical excitation. Therefore, a laser device for excitation is separately required. As the excitation laser device, a copper vapor laser device,
A laser device employing a solid-state laser device has been proposed.

【0003】図7は、例えば特開平5−218540号
公報に記載された従来の同位体分離用色素レーザ装置の
概略図である。この色素レーザ装置は、1つの色素レー
ザ発振器3と、この色素レーザ発振器3に接続された3
段の色素レーザ増幅器4,5,6と、各色素レーザ増幅
器4,5,6を励起するための励起用レーザ装置である
固体レーザ装置1と、この固体レーザ装置1から出射さ
れる励起用レーザビームを各色素レーザ増幅器4,5,
6まで伝送するための光ファイバー2とを備えている。
光ファイバー2は、例えば、コア直径が0.4mm〜1.
0mmである。色素レーザ発振器3,第1段目の色素レー
ザ増幅器4,第2段目の色素レーザ増幅器5及び第3段
目の色素レーザ増幅器6が直列に接続されて色素レーザ
多段増幅装置(DL−MOPA)を構成している。固体
レーザ装置1は、レーザ媒質としてネオジウムをドープ
したYAG(構造式:Y3Al5O12)結晶を用い、これを半導
体レーザで励起することによって、波長1064nmの
基本波と呼ばれるビームを発生し、さらにこの基本波ビ
ームをKTP(構造式:KTiOPO4)等の光学結晶を用い
て、光周波数を2倍に、すなわち波長を半分の532n
mに変換して出射するものである。色素レーザ発振器3
は、内部にエタロン等の波長選択素子を備えており、低
パワー(1W以下)ではあるが、高精度に波長が制御さ
れた高品質の色素レーザビームを発生するものである。
7aは色素レーザ発振器3から出射される色素レーザビ
ーム、7bは第1段目の色素レーザ増幅器4で増幅され
た色素レーザビーム、7cは第2段目の色素レーザ増幅
器5で増幅された色素レーザビーム、7dは第3段目の
色素レーザ増幅器6で増幅された色素レーザビームであ
る。
FIG. 7 is a schematic diagram of a conventional dye laser apparatus for isotope separation described in, for example, JP-A-5-218540. This dye laser device includes one dye laser oscillator 3 and three dye lasers 3 connected to the dye laser oscillator 3.
Dye laser amplifiers 4, 5, and 6 in stages, a solid-state laser device 1 as an excitation laser device for exciting each of the dye laser amplifiers 4, 5, and 6, and an excitation laser emitted from the solid-state laser device 1 The beam is directed to each dye laser amplifier 4, 5,
And an optical fiber 2 for transmitting up to 6.
The optical fiber 2 has a core diameter of, for example, 0.4 mm to 1.0 mm.
0 mm. A dye laser oscillator 3, a first-stage dye laser amplifier 4, a second-stage dye laser amplifier 5, and a third-stage dye laser amplifier 6 are connected in series to form a dye laser multi-stage amplifier (DL-MOPA). Is composed. The solid-state laser device 1 uses a neodymium-doped YAG (structural formula: Y 3 Al 5 O 12 ) crystal as a laser medium, and generates a beam called a fundamental wave having a wavelength of 1064 nm by exciting the crystal with a semiconductor laser. Further, the fundamental frequency beam is doubled by using an optical crystal such as KTP (structural formula: KTiOPO 4 ) to double the optical frequency, that is, to reduce the wavelength to 532n.
It is converted to m and emitted. Dye laser oscillator 3
Has a wavelength selecting element such as an etalon inside, and generates a high-quality dye laser beam having a low power (1 W or less) but a wavelength controlled with high precision.
7a is a dye laser beam emitted from the dye laser oscillator 3, 7b is a dye laser beam amplified by the first dye laser amplifier 4, and 7c is a dye laser amplified by the second dye laser amplifier 5. The beam 7d is a dye laser beam amplified by the dye laser amplifier 6 in the third stage.

【0004】図8は第3段目の色素レーザ増幅器6の主
要部分の拡大図である。その他の色素レーザ増幅器4、
5も同様の構造である。図8において、8は色素セルで
あり、この色素セル8内部には色素溶液9が流れる流路
8aが設けられており、この色素セル8の流路8a、光
ファイバー2及び色素レーザビーム7cの3者は、互い
に直交する関係にある。光ファイバー2から出射される
励起用レーザビームは、色素セル8の流路8a内を流れ
る色素溶液9に吸収される。励起用レーザビームを吸収
した色素分子は、基底状態から励起状態に遷移する。こ
の色素溶液9に、前段の色素レーザ増幅器5から伝搬し
てくる色素レーザビーム7cを通過させると、色素分子
は励起状態から基底状態に戻ると同時に、色素レーザビ
ーム7cを増幅する。言い換えれば、励起用レーザビー
ムのパワーが、色素レーザービームのパワーに変換され
るわけである。この現象は一般的に誘導放出と呼ばれ、
レーザの基本原理である。色素レーザ増幅器6から出射
される色素レーザビーム7dは、そのパワーについては
大きくなっているが、波長、波面などビームの品質につ
いては、入射させた色素レーザビーム7cの品質をその
ままであり、変化はない。
FIG. 8 is an enlarged view of a main part of the dye laser amplifier 6 at the third stage. Other dye laser amplifiers 4,
5 has a similar structure. In FIG. 8, reference numeral 8 denotes a dye cell. Inside the dye cell 8, a flow channel 8a through which a dye solution 9 flows is provided. The flow channel 8a of the dye cell 8, the optical fiber 2, and the dye laser beam 7c Are orthogonal to each other. The excitation laser beam emitted from the optical fiber 2 is absorbed by the dye solution 9 flowing in the channel 8 a of the dye cell 8. The dye molecules that have absorbed the excitation laser beam transition from the ground state to the excited state. When the dye solution 9 is passed through the dye laser beam 7c propagating from the dye laser amplifier 5 at the preceding stage, the dye molecules return from the excited state to the ground state and amplify the dye laser beam 7c. In other words, the power of the excitation laser beam is converted to the power of the dye laser beam. This phenomenon is commonly called stimulated emission,
This is the basic principle of laser. The power of the dye laser beam 7d emitted from the dye laser amplifier 6 is large, but the quality of the beam, such as the wavelength and the wavefront, is the same as that of the incident dye laser beam 7c, and the change is not changed. Absent.

【0005】上記構成の色素レーザ装置では、先ず、固
体レーザ装置1から、波長が532nmのビームが出射
する。このビームは基本波に対して2倍波と呼ばれ、色
素レーザ発振器3、及び色素レーザ発振器4、5、6の
励起用レーザビームとして用いられる。一つの固体レー
ザ装置1から出力される励起用レーザビームのパワー
は、30〜50Wである。必要とされるパワーに応じ
て、複数の固体レーザ装置1が並行して運転される。各
々の固体レーザ装置1から出力された励起用レーザビー
ムは、光ファイバー2によって色素レーザ発振器3およ
び各色素レーザ増幅器4、5、6へ伝送される。色素レ
ーザ発振器3では、高精度に波長が制御された高品質の
色素レーザビームを発生する。この色素レーザビーム
は、第1段目の色素レーザ増幅器4、第2段目の色素レ
ーザ増幅器5、第3段目の色素レーザ増幅器6を経て順
次増幅され、最終的には数kWという高パワーの色素レ
ーザビーム7dとなって出射される。
In the dye laser device having the above configuration, first, a beam having a wavelength of 532 nm is emitted from the solid-state laser device 1. This beam is called a second harmonic with respect to the fundamental wave, and is used as an excitation laser beam for the dye laser oscillator 3 and the dye laser oscillators 4, 5, and 6. The power of the excitation laser beam output from one solid-state laser device 1 is 30 to 50 W. A plurality of solid-state laser devices 1 are operated in parallel according to the required power. The excitation laser beam output from each solid-state laser device 1 is transmitted to the dye laser oscillator 3 and each of the dye laser amplifiers 4, 5, and 6 by the optical fiber 2. The dye laser oscillator 3 generates a high-quality dye laser beam whose wavelength is controlled with high precision. This dye laser beam is sequentially amplified through a first-stage dye laser amplifier 4, a second-stage dye laser amplifier 5, and a third-stage dye laser amplifier 6, and finally has a high power of several kW. And is emitted as a dye laser beam 7d.

【0006】ところで、色素レーザ増幅装置4,5,6
が高い効率で増幅が行われるためには、励起された色素
分子を無駄なく利用することが必要である。このため、
励起用レーザビームが照射されている色素溶液9全体に
色素レーザビーム7cを通過させることが理想である。
しかしながら、色素セル8の流路8aの内壁に、色素レ
ーザビーム7cが衝突すると、回折現象によって、色素
レーザビームの断面パワー分布が歪んでしまい、その後
の伝搬特性が悪くなり、遠方まで届かなくなるという問
題点が生じる。
The dye laser amplifying devices 4, 5, 6
In order for amplification to be performed with high efficiency, it is necessary to use the excited dye molecules without waste. For this reason,
Ideally, the dye laser beam 7c passes through the entire dye solution 9 irradiated with the excitation laser beam.
However, when the dye laser beam 7c collides with the inner wall of the flow channel 8a of the dye cell 8, the cross-sectional power distribution of the dye laser beam is distorted due to the diffraction phenomenon, and the propagation characteristics thereafter deteriorate, and the dye laser beam cannot reach far. Problems arise.

【0007】図9は色素レーザビームが流路8aの内壁
にあたっていない時の断面パワー分布であり、流路8a
の左右内壁近傍まで平均したパワーを有している。これ
に対して、図10は色素レーザビームが流路内壁に衝突
している時の断面パワー分布であり、当たった側のレー
ザビームの断面パワー分布の形状が歪んでしまう。
FIG. 9 shows a sectional power distribution when the dye laser beam does not hit the inner wall of the flow channel 8a.
Has an averaged power up to the vicinity of the left and right inner walls. On the other hand, FIG. 10 shows a cross-sectional power distribution when the dye laser beam collides with the inner wall of the flow channel, and the shape of the cross-sectional power distribution of the laser beam on the hit side is distorted.

【0008】また、例えば、第3段目の色素レーザ増幅
器6において、色素溶液9に励起用レーザビーム12が
照射され、色素分子が励起状態となっているにも拘わら
ず、色素レーザビーム7cが入射されないと、自然放出
光を種として誘導放出が引き起こされ、ASE(Amplif
ied Spontaneous Emission)と呼ばれる不要光(以下、
明細書全体を通じてASEと略記する)が発生する。こ
のASEは、本来の色素レーザービームの伝搬方向とは
逆方向、すなわち第2段目の色素レーザ増幅器5に向か
っても発生する。このASEは、第2段目の色素レーザ
増幅器5によって増幅され、さらに第1段目の色素レー
ザ増幅器4に逆流する。また、ASEは第1段目の色素
レーザ増幅器4によって増幅され、色素レーザ発振器3
まで逆流する。色素レーザ発振器3や第1段目の増幅器
4にとっては、本来の色素レーザビームに比べて数十か
ら数百倍のパワーのASEが入射するため、光学部品を
焼損する虞れがある。
For example, in the dye laser amplifier 6 at the third stage, the dye solution 9 is irradiated with the excitation laser beam 12 and the dye laser beam 7c is generated despite the dye molecules being in an excited state. If not incident, stimulated emission is induced using spontaneous emission light as a seed, and ASE (Amplif
Unwanted light called ied Spontaneous Emission (hereinafter referred to as
(Abbreviated as ASE) throughout the entire specification. This ASE is also generated in the direction opposite to the original dye laser beam propagation direction, that is, toward the second stage dye laser amplifier 5. This ASE is amplified by the second-stage dye laser amplifier 5 and further flows back to the first-stage dye laser amplifier 4. The ASE is amplified by the dye laser amplifier 4 in the first stage, and the dye laser oscillator 3
Backflow until Since the ASE having a power several tens to several hundreds times higher than the original dye laser beam is incident on the dye laser oscillator 3 and the first-stage amplifier 4, there is a possibility that the optical components may be burned.

【0009】このため、色素レーザビーム7cの幅及び
位置を流路8aに精密に一致させる光軸調整作業は、色
素レーザ装置全体の効率を高める上で大変重要な作業と
なる。この光軸調整の具体例としては、図7に示すよう
に、固体レーザ装置1を停止した状態で、色素レーザビ
ーム7aの代わりにヘリウムネオンレーザ装置18のよ
うな低パワー(数〜数十mW)の代替光源の出射ビーム
をパイロットビーム19として用いて、これを色素レー
ザビーム7aの通過経路に沿って伝搬させて色素レーザ
ビームの光軸調整を行っている。このパイロットビーム
19は、色素レーザ発振器3から出射される色素レーザ
ビーム7aと同軸となるように調整されており、その断
面パワー分布は、図11に示すように、流路8aの幅方
向中央付近にピークを有し、流路8a内壁近傍でほぼゼ
ロとなるような山形状である。
For this reason, the optical axis adjustment work for precisely matching the width and the position of the dye laser beam 7c with the flow path 8a is a very important work for increasing the efficiency of the entire dye laser device. As a specific example of this optical axis adjustment, as shown in FIG. 7, with the solid-state laser device 1 stopped, a low power (several to several tens mW) like a helium neon laser device 18 is used instead of the dye laser beam 7a. The light beam emitted from the alternative light source is used as the pilot beam 19 and propagated along the passage of the dye laser beam 7a to adjust the optical axis of the dye laser beam. The pilot beam 19 is adjusted so as to be coaxial with the dye laser beam 7a emitted from the dye laser oscillator 3, and its cross-sectional power distribution is near the center of the flow path 8a in the width direction as shown in FIG. And has a peak at which the value is substantially zero near the inner wall of the flow channel 8a.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】従来の色素レーザ装置
では、色素レーザビームの光軸調整は、実際の色素レー
ザビーム7a〜7cを用いずに、代替光源によるパイロ
ットビーム19を用いて調整する。ところが、図9及び
図11に示すように、色素レーザビーム7cの断面パワ
ー分布はパイロットビーム19のパワー分布と相違して
いる上に、色素レーザ増幅器4,5,6によって順次励
起されるにしたがってそのパワー分布が変化していく。
このため、パイロットビーム19による色素レーザビー
ムの光軸調整作業では、色素セル8の流路8aの壁際近
傍まで色素レーザビーム7a〜7cを通過させるような
精密な調整ができず、結果として色素レーザ装置として
の効率が低くなるという問題点があった。
In the conventional dye laser device, the optical axis of the dye laser beam is adjusted by using the pilot beam 19 of the alternative light source without using the actual dye laser beams 7a to 7c. However, as shown in FIGS. 9 and 11, the cross-sectional power distribution of the dye laser beam 7c is different from the power distribution of the pilot beam 19, and furthermore, as the dye laser amplifiers 4, 5, and 6 sequentially excite the dye laser beam 7c. The power distribution changes.
Therefore, in the operation of adjusting the optical axis of the dye laser beam by the pilot beam 19, the dye laser beams 7a to 7c cannot be precisely adjusted to pass near the wall of the flow path 8a of the dye cell 8, and as a result, the dye laser There is a problem that the efficiency of the device is reduced.

【0011】また、パイロットビーム19によって色素
レーザビームの光軸調整を実施した後に、実際の色素レ
ーザビームを用いて微調整を実施することも困難であ
る。その理由は、第1段目の色素レーザ増幅器4に入射
する色素レーザビーム7aの光軸を、色素レーザ発振器
3と色素レーザ増幅器4との間のミラー等の光学系を調
整して、動かすと、必然的に第2段目の色素レーザ増幅
器5及び第3段目の色素レーザ増幅器5における色素レ
ーザビーム7b,7cの入射位置が変動するので、前述
したASEの逆流が生じるからである。
It is also difficult to perform fine adjustment using the actual dye laser beam after adjusting the optical axis of the dye laser beam with the pilot beam 19. The reason is that the optical axis of the dye laser beam 7a entering the first-stage dye laser amplifier 4 is moved by adjusting an optical system such as a mirror between the dye laser oscillator 3 and the dye laser amplifier 4. This is because the incident positions of the dye laser beams 7b and 7c in the second-stage dye laser amplifier 5 and the third-stage dye laser amplifier 5 necessarily fluctuate, so that the above-described reverse flow of the ASE occurs.

【0012】この発明は、上記のような問題点を解決す
ることを課題とするものであって、実際の色素レーザビ
ームを用いて、より精密なその光軸調整ができ、その結
果出力効率の高い色素レーザ装置、およびその色素レー
ザビームの光軸調整方法を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and it is possible to more precisely adjust the optical axis using an actual dye laser beam, and as a result, to reduce the output efficiency. It is an object to obtain a high dye laser device and a method of adjusting the optical axis of the dye laser beam.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る色素レーザ装置は、1つの色素レーザ発振器と少なく
とも2つの色素レーザ増幅器を直列に接続した色素レー
ザ多段増幅装置と、前記各色素レーザ増幅器を励起する
ために励起用レーザビームを出射する励起用レーザ装置
と、この励起用レーザ装置で出射した前記励起用レーザ
ビームを前記色素レーザ増幅器に伝送する光ファイバー
と、この励起用レーザ装置と前記色素レーザ増幅器との
間にそれぞれ設けられ前記励起用レーザビームを遮閉す
る遮閉手段と、該遮閉手段の開閉を制御する開閉制御装
置とを備え、該開閉制御装置は、各前記色素レーザ増幅
器から出射される色素レーザビームの光軸調整時に、光
軸調整中の色素レーザ増幅器よりも前段の色素レーザ増
幅器に対しては前記遮閉手段を開いて前記励起用レーザ
ビームを入射し、かつ光軸調整中の色素レーザ増幅器を
含む後段の色素レーザ増幅器の前記遮閉手段を閉じるよ
うに制御するものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a dye laser device comprising: a dye laser multi-stage amplifier in which one dye laser oscillator and at least two dye laser amplifiers are connected in series; An excitation laser device that emits an excitation laser beam to excite an amplifier, an optical fiber that transmits the excitation laser beam emitted by the excitation laser device to the dye laser amplifier, the excitation laser device, A closing unit provided between the dye laser amplifier and blocking the excitation laser beam; and an opening / closing control unit for controlling opening / closing of the closing unit. When adjusting the optical axis of the dye laser beam emitted from the amplifier, the dye laser amplifier prior to the dye laser amplifier that is adjusting the optical axis is It enters the excitation laser beam to open the Saegi閉 means, and thereby controlling to close the Saegi閉 means downstream dye laser amplifier including a dye laser amplifier in the optical axis adjustment.

【0014】また、請求項2に係る色素レーザ装置で
は、遮閉手段は、励起用レーザ装置と光ファイバーとの
間に設けられている。
Further, in the dye laser device according to the second aspect, the blocking means is provided between the excitation laser device and the optical fiber.

【0015】また、請求項3に係る色素レーザ装置で
は、遮閉手段は、光ファイバーと色素レーザ増幅器との
間に設けられている。
Further, in the dye laser device according to the third aspect, the blocking means is provided between the optical fiber and the dye laser amplifier.

【0016】また、請求項4に係る色素レーザ装置で
は、色素レーザ発振器の出射レーザビームのパワーを検
出する出力検出装置を備え、開閉制御装置は、前記出力
検出装置から出力された信号が規定値以下の時には各遮
閉手段を閉じるように制御するものである。
The dye laser device according to the present invention further comprises an output detection device for detecting the power of the laser beam emitted from the dye laser oscillator, and the opening / closing control device controls the signal output from the output detection device to a specified value. In the following cases, control is performed so as to close each shielding means.

【0017】また、請求項5に係る色素レーザ装置で
は、遮閉手段は、励起用レーザビームの経路に対して進
退可能で、かつ冷却流路を有する可動部と、この可動部
の移動を案内する固定部とを備えているものである。
Further, in the dye laser device according to the fifth aspect, the closing means is capable of moving back and forth with respect to the path of the excitation laser beam, and has a movable portion having a cooling channel, and guides the movement of the movable portion. And a fixing part to be formed.

【0018】また、この発明の請求項6に係る色素レー
ザ装置の色素レーザビームの光軸調整方法は、光軸調整
中の色素レーザ増幅器よりも前段の色素レーザ増幅器の
みに励起用レーザビームを出射して励起した状態で色素
レーザビームの光軸調整を行うものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a dye laser beam optical axis adjusting method for a dye laser apparatus, wherein the excitation laser beam is emitted only to the dye laser amplifier preceding the dye laser amplifier during the optical axis adjustment. The optical axis of the dye laser beam is adjusted in the excited state.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態に基づいて詳細に説明する。以下の説明において、上
記した従来例と同一の構成部分については、同一の符号
を付して説明する。 実施の形態1.図1は、この発明の実施の形態1の色素
レーザ装置の概略図である。この実施の形態の色素レー
ザ装置も、従来例と同様の同位体分離用の色素レーザ装
置である。このレーザ装置は、1つの色素レーザ発振器
3と、この色素レーザ発振器3に直列に接続される3段
の色素レーザ増幅器4,5,6と、各色素レーザ増幅器
4,5,6を励起するための励起用レーザ装置である複
数の固体レーザ装置1と、各固体レーザ装置1から出射
される励起用レーザビームを色素レーザ増幅器4まで伝
送するための光ファイバー2とを備えている。この実施
の形態では、コア直径が0.4mm〜1.0mmの光ファ
イバー2が使用される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments. In the following description, the same components as those of the above-described conventional example will be denoted by the same reference numerals. Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a schematic diagram of a dye laser device according to Embodiment 1 of the present invention. The dye laser device of this embodiment is also a dye laser device for isotope separation similar to the conventional example. This laser device excites one dye laser oscillator 3, three stages of dye laser amplifiers 4, 5, 6 connected in series to the dye laser oscillator 3 and each dye laser amplifier 4, 5, 6. , And an optical fiber 2 for transmitting an excitation laser beam emitted from each solid-state laser device 1 to a dye laser amplifier 4. In this embodiment, an optical fiber 2 having a core diameter of 0.4 mm to 1.0 mm is used.

【0020】色素レーザ発振器3は、内部にエタロン等
の波長選択素子を備えており、低パワー(1W以下)で
はあるが、高精度に波長が制御された高品質の色素レー
ザビームを発生するようになっている。この色素レーザ
発振器3は、専用の固体レーザ装置15を内蔵してお
り、外部から光ファイバー2を通じて励起用レーザビー
ムを供給する必要はない。色素レーザ増幅器4,5,6
は、後段程大きなパワーの励起用レーザビームを必要と
するので、後段程より多くの光ファイバー2が色素レー
ザ装置4,5,6に接続されている。固体レーザ装置1
と光ファイバ2との間にはそれぞれ、固体レーザ装置1
から出力される励起用レーザビーム10を収束するレン
ズ11が配設されている。また、上記色素レーザ発振器
3には専用の固体レーザ装置15が内蔵されている。
The dye laser oscillator 3 has a wavelength selecting element such as an etalon inside, and generates low-power (1 W or less), but high-quality dye laser beams whose wavelength is controlled with high precision. It has become. The dye laser oscillator 3 has a dedicated solid-state laser device 15 built-in, and there is no need to supply an excitation laser beam from the outside through the optical fiber 2. Dye laser amplifiers 4, 5, 6
Requires an excitation laser beam having a higher power in a later stage, so that more optical fibers 2 are connected to the dye laser devices 4, 5, and 6 than in the latter stage. Solid-state laser device 1
Between the optical fiber 2 and the solid-state laser device 1
A lens 11 that converges the excitation laser beam 10 output from the camera is provided. The dye laser oscillator 3 has a dedicated solid-state laser device 15 built therein.

【0021】色素レーザ発振器3,第1段目の色素レー
ザ増幅器4,第2段目の色素レーザ増幅器5及び第3段
目の色素レーザ増幅器6が直列に接続されて色素レーザ
多段増幅装置100(DL−MOPA)が構成されてい
る。図中、7aは色素レーザ発振器3から出射される色
素レーザビーム、7bは第1段目の色素レーザ増幅器4
で増幅された色素レーザビーム、7cは第2段目の色素
レーザ増幅器5で増幅された色素レーザビーム、7dは
第3段目の色素レーザ増幅器6で増幅された色素レーザ
ビームである。
A dye laser oscillator 3, a first-stage dye laser amplifier 4, a second-stage dye laser amplifier 5, and a third-stage dye laser amplifier 6 are connected in series to form a dye laser multi-stage amplifier 100 ( DL-MOPA). In the figure, reference numeral 7a denotes a dye laser beam emitted from the dye laser oscillator 3, and 7b denotes a first-stage dye laser amplifier 4.
Is a dye laser beam amplified by the dye laser amplifier 5 in the second stage, and 7d is a dye laser beam amplified by the dye laser amplifier 6 in the third stage.

【0022】この実施の形態1では、固体レーザ装置1
と光ファイバー2との間に設けられ各固体レーザ装置1
から出射される励起用レーザビームをそれぞれ遮断する
ための遮閉手段14及びレンズ11と、遮閉手段14に
電気的に接続され遮閉手段14の開閉を制御する開閉制
御装置17と、色素レーザ発振器3から出射される色素
レーザビーム7aのパワーを検出する出力検出装置16
とを備えている。開閉制御装置17は、すべての遮閉手
段14に電気的に接続され、各色素レーザ増幅器4,
5,6の光軸調整時に、光軸調整中の色素レーザ増幅器
よりも前段の色素レーザ増幅器への遮閉手段14を開
き、かつ光軸調整中の色素レーザ増幅器を含む後段の色
素レーザ増幅器の遮閉手段14を閉じるように制御して
いる。また、開閉制御装置17は、出力検出装置16に
電気的に接続されている。
In the first embodiment, the solid-state laser device 1
Solid-state laser device 1 provided between the optical fiber 2
Means 14 and a lens 11 for respectively blocking the excitation laser beam emitted from the laser, an opening / closing controller 17 electrically connected to the means 14 for controlling the opening and closing of the means 14, and a dye laser Output detection device 16 for detecting the power of dye laser beam 7a emitted from oscillator 3
And The opening / closing control device 17 is electrically connected to all the shielding means 14, and each of the dye laser amplifiers 4,
At the time of the optical axis adjustment of 5, 6, the shielding means 14 for the dye laser amplifier preceding the dye laser amplifier during the optical axis adjustment is opened, and the subsequent dye laser amplifier including the dye laser amplifier during the optical axis adjustment is opened. It controls so that the closing means 14 may be closed. Further, the opening / closing control device 17 is electrically connected to the output detection device 16.

【0023】図2は、3段目の色素レーザ増幅器6の主
要部分の拡大図である。他の色素レーザ増幅器4、5も
同様の構造である。図2において、8は色素セルであ
り、この色素セル8内部には色素溶液9が流れる流路8
aが設けられており、この色素セル8の流路8a、光フ
ァイバー2および色素レーザビーム7cの3者は、互い
に直交する関係にある。
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the dye laser amplifier 6 at the third stage. The other dye laser amplifiers 4 and 5 have the same structure. In FIG. 2, reference numeral 8 denotes a dye cell, and inside the dye cell 8, a flow path 8 through which a dye solution 9 flows.
The flow path 8a of the dye cell 8, the optical fiber 2, and the dye laser beam 7c are orthogonal to each other.

【0024】図3は、上記遮閉手段14の斜視図であ
る。開閉手段14は、励起用レーザビーム12の経路に
対して進退可能の可動部14aと、この可動部14aを
案内する固定部14bとを備えている。可動部14a内
部には冷却水流路14cが設けられ、可動部14aの端
面には冷却水流入口14d及び冷却水流出口14eが設
けられている。
FIG. 3 is a perspective view of the shielding means 14. The opening / closing means 14 includes a movable part 14a that can move forward and backward with respect to the path of the excitation laser beam 12, and a fixed part 14b that guides the movable part 14a. A cooling water flow path 14c is provided inside the movable part 14a, and a cooling water inlet 14d and a cooling water outlet 14e are provided at an end face of the movable part 14a.

【0025】次に、本実施の形態1に係る色素レーザ装
置の動作について、説明する。一つの固体レーザ装置1
からは30〜50Wのパワーの励起用レーザビーム10
が出力される。必要とされるパワーに応じて、複数個の
固体レーザ装置1が並行して運転される。励起用レーザ
ビーム10は、レンズ11によって収束され、光ファイ
バー2の端面に導入される。光ファイバー2内を伝送し
てきた励起用レーザビーム12は、色素レーザ増幅器
4、5、6に入射される。
Next, the operation of the dye laser device according to the first embodiment will be described. One solid-state laser device 1
From the excitation laser beam 10 having a power of 30 to 50 W
Is output. The plurality of solid-state laser devices 1 are operated in parallel according to the required power. The excitation laser beam 10 is converged by the lens 11 and introduced into the end face of the optical fiber 2. The excitation laser beam 12 transmitted through the optical fiber 2 enters the dye laser amplifiers 4, 5 and 6.

【0026】一方、色素レーザ発振器3から出射された
色素レーザビーム7aは、第1段目の色素レーザ増幅器
4、第2段目の色素レーザ増幅器5及び第3段目の色素
レーザ増幅器6を経て順次増幅され、最終的には数kW
という高パワーの色素レーザビーム7dとなって出射さ
れる。
On the other hand, the dye laser beam 7a emitted from the dye laser oscillator 3 passes through the first-stage dye laser amplifier 4, the second-stage dye laser amplifier 5, and the third-stage dye laser amplifier 6. Amplified sequentially, finally several kW
And is emitted as a high-power dye laser beam 7d.

【0027】この色素レーザ増幅器6から出射される色
素レーザビーム7dは、増幅されてパワーについては増
大しているが、波長、波面などビームの品質について
は、入射させた色素レーザビーム7cの品質をそのまま
維持している。
Although the dye laser beam 7d emitted from the dye laser amplifier 6 is amplified and its power is increased, the quality of the beam such as wavelength and wavefront is reduced by the quality of the incident dye laser beam 7c. I keep it as it is.

【0028】次に、この発明における色素ビームレーザ
の光軸調整の具体例を説明する。まず、全ての遮閉手段
14を閉じておく。すると色素レーザ発振器3のみに励
起レーザビームが入射して発振が起こり、色素レーザビ
ーム7aが出射される。この色素レーザビーム7aを用
いて、第1段目の色素レーザ増幅器4の色素セル8の流
路8aに対する光軸調整を実施する。この光軸調整は、
色素レーザ発振器3と色素レーザ増幅器4との間のミラ
ー等の光学系を調整して、光軸が流路8aの所定の箇所
に入射されているかどうかを肉眼で観察して行う。この
作業が完了した後に、第1段目の色素レーザ増幅器4に
入射する励起用レーザビームを遮閉している遮閉手段1
4のみを開く。ただし、このとき色素レーザ発振器3を
出射する色素レーザビーム7aの出力パワーがゼロであ
る場合、もしくは規定の値に達していない時は、出力検
出装置16が、その旨を検知して開閉制御装置17に全
ての遮閉手段14を開くことを禁止する制御信号を送る
ようになっており、遮閉手段14が開くことはない。こ
れによって人為的な誤操作(開閉)や色素レーザ発振器
3の故障等により、色素レーザ発振器3を出射する色素
レーザビーム7aの出力パワーがゼロ、もしくは規定の
値以下に起因したASE及び逆流の発生を防ぐことがで
きる。
Next, a specific example of the optical axis adjustment of the dye beam laser according to the present invention will be described. First, all the shielding means 14 are closed. Then, the excitation laser beam enters only the dye laser oscillator 3 and oscillation occurs, and the dye laser beam 7a is emitted. Using this dye laser beam 7a, the optical axis adjustment of the flow path 8a of the dye cell 8 of the first-stage dye laser amplifier 4 is performed. This optical axis adjustment
An optical system such as a mirror between the dye laser oscillator 3 and the dye laser amplifier 4 is adjusted to visually check whether or not the optical axis is incident on a predetermined portion of the flow path 8a. After this operation is completed, the shielding means 1 for shielding the excitation laser beam incident on the first stage dye laser amplifier 4.
Open only 4. However, at this time, when the output power of the dye laser beam 7a emitted from the dye laser oscillator 3 is zero or does not reach the specified value, the output detection device 16 detects that fact and the opening / closing control device. A control signal for prohibiting opening of all the closing means 14 is sent to 17, so that the closing means 14 does not open. As a result, the occurrence of ASE and backflow caused by the output power of the dye laser beam 7a emitted from the dye laser oscillator 3 being zero or less than a specified value due to an erroneous operation (opening / closing) of the dye laser oscillator 3 or the like. Can be prevented.

【0029】次に、第1段目の色素レーザ増幅器4から
出射される色素レーザビーム7bを用いて、第2段目の
色素レーザ増幅器5の色素セル8の流路8aに対する光
軸調整を行う。この調整作業は、前述の第1段目の色素
レーザ増幅器4の光軸調整作業と同じである。この作業
が完了した後に、第2段目の色素レーザ増幅器5への励
起用レーザビームを遮閉している遮閉手段14を開く。
ただし、第2段目の色素レーザ増幅器5の色素セル8の
流路8aに対する光軸調整を行う際に、第1段目の色素
レーザ増幅器4への励起用レーザビームの遮閉手段14
が閉じている場合には、開かないように開閉制御装置1
7を設定してある。
Next, the optical axis of the flow path 8a of the dye cell 8 of the second-stage dye laser amplifier 5 is adjusted using the dye laser beam 7b emitted from the first-stage dye laser amplifier 4. . This adjustment operation is the same as the optical axis adjustment operation of the first-stage dye laser amplifier 4 described above. After this operation is completed, the shielding means 14 for shielding the excitation laser beam to the second-stage dye laser amplifier 5 is opened.
However, when the optical axis of the flow path 8a of the dye cell 8 of the second-stage dye laser amplifier 5 is adjusted, the excitation laser beam blocking means 14 for the first-stage dye laser amplifier 4 is closed.
Is closed, the opening and closing control device 1 is not opened.
7 is set.

【0030】次に、第2段目の色素レーザ増幅器5から
出射される色素レーザビーム7cを用いて、第3段目の
色素レーザ増幅器6の色素セル8の流路8aに対する光
軸調整を実施する。この作業が完了した後に、第3段目
の色素レーザ増幅器6への励起用レーザビームを遮閉し
ている遮閉手段14を開く。ただし、第1段目及び第2
段目の色素レーザ増幅器4、5の遮閉手段14が閉じて
いる場合には、開かないように開閉制御装置17を設定
してある。
Next, the optical axis of the flow path 8a of the dye cell 8 of the third dye laser amplifier 6 is adjusted using the dye laser beam 7c emitted from the second dye laser amplifier 5. I do. After this operation is completed, the shielding means 14 for shielding the excitation laser beam to the third-stage dye laser amplifier 6 is opened. However, the first stage and the second stage
An opening / closing control device 17 is set so as not to open when the closing means 14 of the dye laser amplifiers 4 and 5 of the stage is closed.

【0031】以上に述べた一連の色素レーザビームの光
軸調整作業によって、各色素レーザ増幅器4、5、6に
おいて、色素レーザビーム7の幅、及び位置を、色素セ
ル8の流路8aに精密に一致させることができる。
The width and position of the dye laser beam 7 in each of the dye laser amplifiers 4, 5, and 6 are precisely adjusted to the flow path 8 a of the dye cell 8 by the above-described series of operations for adjusting the optical axis of the dye laser beam. Can be matched.

【0032】図4に、前述の開閉制御装置17の設定シ
ーケンスの一例を示す。図4のシーケンスは、第3段目
の色素レーザ増幅器6の遮閉手段14の制御例である。
なお、図4では、色素レーザ増幅器を増幅器と略称して
いる。まず、第3段目の色素レーザ増幅器6の遮閉手段
14を開く指示を入力する(ステップS1)。この指示
は、たとえば遮閉手段14の「開」ボタンを押すことに
よって入力される。この入力によって、ステップS2に
進み、第2段目の色素レーザ増幅器5への遮閉手段14
が開いているかどうかが判断され、開いていない場合に
はステップ3に進み、第3段目の色素レーザ増幅器6へ
の遮閉手段14の「開禁止」を表示する。
FIG. 4 shows an example of a setting sequence of the opening / closing control device 17 described above. The sequence in FIG. 4 is a control example of the shielding means 14 of the dye laser amplifier 6 at the third stage.
In FIG. 4, the dye laser amplifier is abbreviated as an amplifier. First, an instruction to open the shielding means 14 of the third stage dye laser amplifier 6 is input (step S1). This instruction is input, for example, by pressing an “open” button of the closing means 14. In response to this input, the process proceeds to step S2, in which the closing means 14 for the second stage dye laser amplifier 5
It is determined whether or not is open, and if it is not open, the process proceeds to step 3 to display "prohibition of opening" of the shielding means 14 to the dye laser amplifier 6 at the third stage.

【0033】第2段目の色素レーザ増幅器5の遮閉手段
14が開いている場合には、次のステップS4に進み、
第1段目の色素レーザ増幅器4の遮閉手段14が開いて
いるかどうかが判断され、遮閉手段14が開いていない
場合にはステップS5に進み、第3段目の色素レーザ増
幅器6の対応遮閉手段14の「開禁止」を表示する。第
1段目の色素レーザ増幅器5の遮閉手段14が開いてい
る場合には、次のステップS6に進み、出力検出装置1
6の信号が規定値以上かどうかが判断され、規定値以上
で無い場合にはステップS7に進み、第3段目の色素レ
ーザ増幅器6の対応遮閉手段14の「開禁止」を表示す
る。出力検出装置16の信号が規定値以上と判断される
とステップS8に進み、第3段目の色素レーザ増幅器4
の遮閉手段14を開く。
If the closing means 14 of the second stage dye laser amplifier 5 is open, the process proceeds to the next step S4.
It is determined whether or not the closing means 14 of the first-stage dye laser amplifier 4 is open. If the closing means 14 is not open, the process proceeds to step S5, and the action of the third-stage dye laser amplifier 6 is performed. "Opening prohibition" of the shielding means 14 is displayed. If the closing means 14 of the first-stage dye laser amplifier 5 is open, the process proceeds to the next step S6, where the output detecting device 1
It is determined whether the signal No. 6 is equal to or greater than the specified value. If the signal is not equal to or greater than the specified value, the flow advances to step S7 to display "open prohibition" of the corresponding closing means 14 of the third-stage dye laser amplifier 6. If it is determined that the signal from the output detector 16 is equal to or greater than the specified value, the process proceeds to step S8, where the third stage dye laser amplifier 4
Is opened.

【0034】以上のように、この実施の形態によれば、
パイロットビームではなく、実際に色素レーザ増幅器に
入射する色素レーザビームを用いて、その光軸調整を実
施することが可能になったので、色素セル8の流路8a
の壁際近傍までの精密な調整ができるようになり、結果
として出力効率の高い色素レーザ装置を得ることが出来
る。また、遮閉手段14の開閉において、人為的な誤操
作によって、色素レーザ装置の損傷等を防止できる。
As described above, according to this embodiment,
Since the optical axis can be adjusted using a dye laser beam actually incident on the dye laser amplifier instead of the pilot beam, the flow path 8a of the dye cell 8 can be adjusted.
This makes it possible to perform precise adjustment up to the vicinity of the wall, and as a result, a dye laser device with high output efficiency can be obtained. Further, in opening and closing the shielding means 14, it is possible to prevent the dye laser device from being damaged due to a human erroneous operation.

【0035】実施の形態2.次に、この発明の実施の形
態2について説明する。以下の説明では、上記した実施
の形態1と異なる点のみを説明するものとし、同一の構
成部分については同一の符号を付してその説明は省略す
る。図5は、この発明の実施の形態2に係る同位体分離
用のレーザ装置の概略図である。この実施の形態2で
は、光ファイバー2と各色素レーザ増幅器4,5,6と
の間に、複数の光ファイバー2から出射される励起用レ
ーザビーム12を収束し各色素レーザ増幅器4,5,6
に入射させるためのレンズ11および励起用レーザビー
ム12を遮断するための遮閉手段14が設けられてい
る。各遮閉手段14はすべて開閉制御装置17に接続さ
れ、この開閉制御装置17は各色素レーザビームの光軸
調整時に、光軸調整中の色素レーザ増幅器よりも前段の
色素レーザ増幅器への遮閉手段14を開き、かつ光軸調
整中の色素レーザ増幅器を含む後段の色素レーザ増幅器
への遮閉手段14を閉じるように各遮閉手段14を制御
するようになっている。
Embodiment 2 Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the following description, only points different from the first embodiment will be described, and the same components will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. FIG. 5 is a schematic diagram of a laser device for isotope separation according to Embodiment 2 of the present invention. In the second embodiment, the excitation laser beam 12 emitted from the plurality of optical fibers 2 is converged between the optical fiber 2 and each of the dye laser amplifiers 4, 5, and 6, and the dye laser amplifiers 4, 5, and 6 are condensed.
There is provided a lens 11 for causing the laser beam to enter the laser beam and a closing means 14 for blocking the excitation laser beam 12. Each of the blocking means 14 is connected to an opening / closing control device 17 which, when adjusting the optical axis of each dye laser beam, shuts off the dye laser amplifier at a stage preceding the dye laser amplifier whose optical axis is being adjusted. Each of the closing means 14 is controlled so as to open the means 14 and close the closing means 14 for the subsequent dye laser amplifier including the dye laser amplifier whose optical axis is being adjusted.

【0036】図6は、色素レーザ増幅器6の主要部分の
拡大図である。その他の色素レーザ増幅器4、5も同様
の構造である。図において、色素セル8内部には流路8
aが設けられ、この流路8a内を色素溶液9が流れるよ
うになっている。色素セル8の流路8a、励起用レーザ
ビーム12及び色素レーザビーム7cの3者は、互いに
直交する関係にある。
FIG. 6 is an enlarged view of a main part of the dye laser amplifier 6. The other dye laser amplifiers 4 and 5 have the same structure. In the figure, a flow channel 8 is provided inside a dye cell 8.
a is provided, and the dye solution 9 flows through the flow channel 8a. The flow path 8a, the excitation laser beam 12, and the dye laser beam 7c of the dye cell 8 are orthogonal to each other.

【0037】次に、この実施の形態2の色素レーザ装置
の動作について説明する。励起用レーザビーム10は、
レンズ11によって収束され、光ファイバー2に導入さ
れ、伝送される。光ファイバー2を出射した励起用レー
ザビーム12は、空間を発散しながら伝搬し、レンズ1
3に入射する。複数の励起用レーザビーム12は、レン
ズ13によって、収束されて色素レーザ増幅器4、5、
6に入射する。
Next, the operation of the dye laser device according to the second embodiment will be described. The excitation laser beam 10 is
The light is converged by the lens 11, introduced into the optical fiber 2, and transmitted. The excitation laser beam 12 emitted from the optical fiber 2 propagates while diverging in space, and
3 is incident. The plurality of excitation laser beams 12 are converged by the lens 13 and are dye laser amplifiers 4, 5,.
6 is incident.

【0038】一方、色素レーザ発振器3から出射された
色素レーザビーム7aは、第1段目の色素レーザ増幅器
4、第2段目の色素レーザ増幅器5、第3段目の色素レ
ーザ増幅器6を経て順次増幅され、最終的には数kWと
いう高パワーの色素レーザビーム7dとなって出射され
る。
On the other hand, the dye laser beam 7a emitted from the dye laser oscillator 3 passes through the first-stage dye laser amplifier 4, the second-stage dye laser amplifier 5, and the third-stage dye laser amplifier 6. The dye laser beam is sequentially amplified and finally emitted as a high power dye laser beam 7d of several kW.

【0039】この実施の形態2の色素レーザ装置では、
色素レーザ増幅器4、5、6と複数の光ファイバー2と
の間に遮閉手段14を配置したので、実施の形態1の構
成に比べて、遮閉手段が少数で済むので、原価を低減す
ることができる。
In the dye laser device according to the second embodiment,
Since the shielding means 14 is arranged between the dye laser amplifiers 4, 5, and 6 and the plurality of optical fibers 2, the number of the shielding means is smaller than that of the first embodiment, so that the cost can be reduced. Can be.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したように、この発明の請求項
1に係る色素レーザ装置では、1つの色素レーザ発振器
と少なくとも2つの色素レーザ増幅器を直列に接続した
色素レーザ多段増幅装置と、前記各色素レーザ増幅器を
励起するために励起用レーザビームを出射する励起用レ
ーザ装置と、この励起用レーザ装置で出射した前記励起
用レーザビームを前記色素レーザ増幅器に伝送する光フ
ァイバーと、この励起用レーザ装置と前記色素レーザ増
幅器との間にそれぞれ設けられ前記励起用レーザビーム
を遮閉する遮閉手段と、該遮閉手段の開閉を制御する開
閉制御装置とを備え、該開閉制御装置は、各前記色素レ
ーザ増幅器から出射される色素レーザビームの光軸調整
時に、光軸調整中の色素レーザ増幅器よりも前段の色素
レーザ増幅器に対しては前記遮閉手段を開いて前記励起
用レーザビームを入射し、かつ光軸調整中の色素レーザ
増幅器を含む後段の色素レーザ増幅器の前記遮閉手段を
閉じるように制御するようになっているので、従来のよ
うにパイロットビームではなく、実際に色素レーザ増幅
器に入射する色素レーザビームを用いてその光軸調整を
実施することが可能であり、たとえば、色素レーザビー
ムの幅および位置を各色素レーザ増幅器の色素セルの流
路の壁際近傍に精密に一致させることができるようにな
り、結果として出力効率が向上する。
As described above, in the dye laser device according to the first aspect of the present invention, a dye laser multistage amplifying device in which one dye laser oscillator and at least two dye laser amplifiers are connected in series is provided. An excitation laser device that emits an excitation laser beam to excite a dye laser amplifier, an optical fiber that transmits the excitation laser beam emitted by the excitation laser device to the dye laser amplifier, and an excitation laser device And a closing means for blocking the excitation laser beam, respectively, provided between the dye laser amplifier, and an opening and closing control device for controlling opening and closing of the closing means. When adjusting the optical axis of the dye laser beam emitted from the dye laser amplifier, the dye laser amplifier is positioned at a stage prior to the dye laser amplifier whose optical axis is being adjusted. In this case, the closing means is opened to receive the excitation laser beam, and the closing means of the subsequent dye laser amplifier including the dye laser amplifier whose optical axis is being adjusted is controlled to be closed. Therefore, it is possible to perform the optical axis adjustment using a dye laser beam actually incident on the dye laser amplifier instead of the pilot beam as in the related art.For example, the width and position of the dye laser beam can be adjusted for each dye. It becomes possible to precisely match the vicinity of the wall of the flow path of the dye cell of the laser amplifier, and as a result, the output efficiency is improved.

【0041】また、請求項2に係る色素レーザ装置で
は、遮閉手段は、励起用レーザ装置と光ファイバーとの
間に設けられているので、遮閉手段により励起用レーザ
装置から出射した励起用レーザは確実に遮閉される。
Further, in the dye laser device according to the second aspect, since the shielding means is provided between the excitation laser device and the optical fiber, the excitation laser emitted from the excitation laser device by the shielding means. Is securely closed.

【0042】また、請求項3に係る色素レーザ装置で
は、遮閉手段は、光ファイバーと色素レーザ増幅器との
間に設けられているので、複数本の光ファイバーから一
つの色素レーザ増幅器に向けて出射する励起用レーザに
対して、一つの遮閉手段を備えればよく、遮閉手段は必
要最低限に抑えることができ、コストが低減化される。
Further, in the dye laser device according to the third aspect, since the blocking means is provided between the optical fiber and the dye laser amplifier, the light is emitted from the plurality of optical fibers toward one dye laser amplifier. It is sufficient to provide one closing means for the excitation laser, and the number of the closing means can be reduced to the minimum necessary, so that the cost is reduced.

【0043】また、請求項4に係る色素レーザ装置で
は、色素レーザ発振器の出射レーザビームのパワーを検
出する出力検出装置を備え、開閉制御装置は、前記出力
検出装置から出力された信号が規定値以下の時には遮閉
手段が閉じるように制御するようになっているので、色
素レーザビームの出力パワーがゼロ、もしくは規定の値
以下に起因した不要光及び逆流の発生を防ぐことができ
る。
Further, the dye laser device according to claim 4 is provided with an output detection device for detecting the power of the laser beam emitted from the dye laser oscillator, and the opening / closing control device is configured to control the signal output from the output detection device to a specified value. In the following cases, the closing means is controlled so as to close, so that unnecessary light and backflow caused by the output power of the dye laser beam being zero or less than a specified value can be prevented.

【0044】また、請求項5に係る色素レーザ装置で
は、遮閉手段は、励起用レーザビームの経路に対して進
退可能で、かつ冷却流路を有する可動部と、この可動部
の移動を案内する固定部とを備えているので、簡単な構
成で励起用レーザを遮蔽することができる。
Further, in the dye laser device according to the fifth aspect, the blocking means is capable of moving back and forth with respect to the path of the excitation laser beam and guides the movable portion having the cooling flow path and the movement of the movable portion. The excitation laser can be shielded with a simple configuration.

【0045】また、請求項6に係る色素レーザ装置の色
素レーザビームの光軸調整方法によれば、光軸調整中の
色素レーザ増幅器よりも前段の色素レーザ増幅器のみに
励起用レーザビームを出射して励起した状態で色素レー
ザビームの光軸調整を行うので、従来のようにパイロッ
トビームではなく、実際に色素レーザ増幅器に入射する
色素レーザビームを用いてその光軸調整を実施すること
が可能であり、出力効率が向上する。
Further, according to the method for adjusting the optical axis of a dye laser beam of a dye laser device according to the sixth aspect, the excitation laser beam is emitted only to the dye laser amplifier preceding the dye laser amplifier whose optical axis is being adjusted. Since the optical axis of the dye laser beam is adjusted in the excited state, the optical axis can be adjusted using the dye laser beam actually incident on the dye laser amplifier instead of the pilot beam as in the conventional case. Yes, output efficiency is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1の色素レーザ装置を
示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a dye laser device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態1の色素レーザ増幅器
の主要部分の拡大図である。
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the dye laser amplifier according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 図1の遮閉手段の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the shielding means of FIG. 1;

【図4】 図1の開閉制御装置のシーケンスの一例を示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a sequence of the opening / closing control device of FIG. 1;

【図5】 この発明の実施の形態2の色素レーザ装置を
示す構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a dye laser device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】 図5の色素レーザ増幅器の主要部分の拡大図
である。
FIG. 6 is an enlarged view of a main part of the dye laser amplifier of FIG. 5;

【図7】 従来の色素レーザ装置を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing a conventional dye laser device.

【図8】 図7の色素レーザ増幅器の主要部分の拡大図
である。
FIG. 8 is an enlarged view of a main part of the dye laser amplifier of FIG. 7;

【図9】 色素レーザビームの断面パワー分布を示す図
である。
FIG. 9 is a diagram showing a cross-sectional power distribution of a dye laser beam.

【図10】 調整不良の場合の色素レーザビームの断面
パワー分布を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a cross-sectional power distribution of a dye laser beam in the case of poor adjustment.

【図11】 パイロットビームの断面パワー分布を示す
図である。
FIG. 11 is a diagram showing a cross-sectional power distribution of a pilot beam.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 固体レーザ装置、2 光ファイバー、3 色素レー
ザ発振器、4 第1段目の色素レーザ増幅器、5 第2
段目の色素レーザ増幅器、6 第3段目の色素レーザ増
幅器、14 遮閉手段、16 出力検出装置、17 開
閉制御装置。
1 solid-state laser device, 2 optical fiber, 3 dye laser oscillator, 1st dye laser amplifier, 5 second
6th stage dye laser amplifier, 3rd stage dye laser amplifier, 14 shielding means, 16 output detection device, 17 opening / closing control device.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 1つの色素レーザ発振器と少なくとも2
つの色素レーザ増幅器を直列に接続した色素レーザ多段
増幅装置と、 前記各色素レーザ増幅器を励起するために励起用レーザ
ビームを出射する励起用レーザ装置と、 この励起用レーザ装置で出射した前記励起用レーザビー
ムを前記色素レーザ増幅器に伝送する光ファイバーと、 この励起用レーザ装置と前記色素レーザ増幅器との間に
それぞれ設けられ前記励起用レーザビームを遮閉する遮
閉手段と、 該遮閉手段の開閉を制御する開閉制御装置とを備え、 該開閉制御装置は、各前記色素レーザ増幅器から出射さ
れる色素レーザビームの光軸調整時に、光軸調整中の色
素レーザ増幅器よりも前段の色素レーザ増幅器に対して
は前記遮閉手段を開いて前記励起用レーザビームを入射
し、かつ光軸調整中の色素レーザ増幅器を含む後段の色
素レーザ増幅器の前記遮閉手段を閉じるように制御する
色素レーザ装置。
1. One dye laser oscillator and at least two
A dye laser multi-stage amplifier in which two dye laser amplifiers are connected in series; an excitation laser device that emits an excitation laser beam to excite the dye laser amplifiers; and an excitation laser that is emitted by the excitation laser device. An optical fiber for transmitting a laser beam to the dye laser amplifier; closing means provided between the excitation laser device and the dye laser amplifier to shut off the excitation laser beam; An opening / closing control device for controlling the operation of the dye laser amplifier, when the optical axis of the dye laser beam emitted from each of the dye laser amplifiers is adjusted, On the other hand, the shielding means is opened to receive the excitation laser beam, and the subsequent dye laser including the dye laser amplifier whose optical axis is being adjusted. Dye laser apparatus for controlling to close the Saegi閉 means of the amplifier.
【請求項2】 遮閉手段は、励起用レーザ装置と光ファ
イバーとの間に設けられている請求項1に記載の色素レ
ーザ装置。
2. The dye laser device according to claim 1, wherein the shielding means is provided between the excitation laser device and the optical fiber.
【請求項3】 遮閉手段は、光ファイバーと色素レーザ
増幅器との間に設けられている請求項1に記載の色素レ
ーザ装置。
3. The dye laser device according to claim 1, wherein the shielding means is provided between the optical fiber and the dye laser amplifier.
【請求項4】 色素レーザ発振器の出射レーザビームの
パワーを検出する出力検出装置を備え、開閉制御装置
は、前記出力検出装置から出力された信号が規定値以下
の時には各遮閉手段を閉じるように制御する請求項1な
いし請求項3の何れかに記載の色素レーザ装置。
4. An output detection device for detecting the power of a laser beam emitted from a dye laser oscillator, wherein the opening / closing control device closes each blocking means when a signal output from the output detection device is equal to or less than a specified value. The dye laser device according to any one of claims 1 to 3, wherein the dye laser device is controlled to:
【請求項5】 遮閉手段は、励起用レーザビームの経路
に対して進退可能で、かつ冷却流路を有する可動部と、
この可動部の移動を案内する固定部とを備えた請求項1
ないし請求項4の何れかに記載の色素レーザ装置。
5. A movable unit that can move forward and backward with respect to the path of the excitation laser beam and has a cooling channel,
2. A fixed part for guiding the movement of the movable part.
A dye laser device according to claim 4.
【請求項6】 1つの色素レーザ発振器と少なくとも2
つの色素レーザ増幅器を直列に接続した色素レーザ多段
増幅装置と、色素レーザビームを出射する前記各色素レ
ーザ増幅器を励起するために励起用レーザビームを出射
する励起用レーザ装置と、この励起用レーザ装置で出射
した前記励起用レーザビームを前記色素レーザ増幅器に
伝送する光ファイバーとを備えた色素レーザ装置の前記
色素レーザビームの光軸調整方法であって、 光軸調整中の前記色素レーザ増幅器よりも前段の色素レ
ーザ増幅器のみに前記励起用レーザビームを出射して励
起した状態で色素レーザビームの光軸調整を行う、色素
レーザ装置の色素レーザビームの光軸調整方法。
6. One dye laser oscillator and at least two
A dye laser multi-stage amplifying device in which two dye laser amplifiers are connected in series, an excitation laser device for emitting an excitation laser beam for exciting each of the dye laser amplifiers for emitting a dye laser beam, and an excitation laser device An optical fiber for transmitting the excitation laser beam emitted in the step (a) to the dye laser amplifier, wherein the optical axis of the dye laser beam is adjusted in a stage prior to the dye laser amplifier during the optical axis adjustment. And adjusting the optical axis of the dye laser beam in a state where the excitation laser beam is emitted and excited only to the dye laser amplifier.
JP15641899A 1999-06-03 1999-06-03 Dye laser, and method of adjusting optical axis of the dye laser beam Pending JP2000349380A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15641899A JP2000349380A (en) 1999-06-03 1999-06-03 Dye laser, and method of adjusting optical axis of the dye laser beam

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15641899A JP2000349380A (en) 1999-06-03 1999-06-03 Dye laser, and method of adjusting optical axis of the dye laser beam

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000349380A true JP2000349380A (en) 2000-12-15

Family

ID=15627332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15641899A Pending JP2000349380A (en) 1999-06-03 1999-06-03 Dye laser, and method of adjusting optical axis of the dye laser beam

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000349380A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003092199A (en) * 2001-09-19 2003-03-28 Gigaphoton Inc Light source device and exposure device using thereof
US7630416B2 (en) 2005-11-03 2009-12-08 Gwangju Institute Of Science And Technology High-repetition-rate femtosecond regenerative amplification system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003092199A (en) * 2001-09-19 2003-03-28 Gigaphoton Inc Light source device and exposure device using thereof
US7630416B2 (en) 2005-11-03 2009-12-08 Gwangju Institute Of Science And Technology High-repetition-rate femtosecond regenerative amplification system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7649188B2 (en) LPP type extreme ultra violet light source apparatus and driver laser for the same
Sahar et al. Excited singlet-state absorption in dyes and their effect on dye lasers
JP2009534850A (en) Laser apparatus having a plurality of synchronous amplifiers coupled to one master oscillator
US20070064749A1 (en) Deep ultraviolet laser apparatus
US7949021B2 (en) Light source apparatus
Lei et al. Demonstration of transversely pumped Ar∗ laser with continuous-wave diode stack and repetitively pulsed discharge
JP6508058B2 (en) Light source device and wavelength conversion method
JP2000349380A (en) Dye laser, and method of adjusting optical axis of the dye laser beam
US12230936B2 (en) Laser amplification device and extreme ultraviolet light generation apparatus
KR102523726B1 (en) Laser amplification method
WO2009090935A1 (en) Optical amplifier
US20040156414A1 (en) Excimer or molecular fluorine laser with bandwidth of less than 0.2 pm
US4999839A (en) Amplifier-oscillator free electron laser
Yang et al. A new longitudinal pumping scheme that uses elliptical laser beams to improve the compactness and efficiency of high-power dye lasers
Sprangle et al. Design of a compact, optically guided, pinched, megawatt class free-electron laser
US20240128705A1 (en) Gas laser amplifier, gas laser apparatus, euv light generation apparatus, and euv exposure apparatus
Sheffield et al. Compact 1-kW infrared regenerative amplifier FEL
WO2023272894A1 (en) Excimer laser, and line width narrowing apparatus and method
JP2002062555A (en) Laser beam generator
US20010017867A1 (en) Fiber amplifier
JP2673510B2 (en) Excimer laser device
JPH07122483A (en) Aligner
JP2820180B2 (en) Waveguide type laser oscillator
CN118380847A (en) Deep ultraviolet laser device and generation method
Schaumann et al. Upgrade of the nhelix laser system at GSI

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040309