JPH0599740A - 気体ビームを用いた超短レーザーパルス測定方法 - Google Patents
気体ビームを用いた超短レーザーパルス測定方法Info
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- JPH0599740A JPH0599740A JP3287096A JP28709691A JPH0599740A JP H0599740 A JPH0599740 A JP H0599740A JP 3287096 A JP3287096 A JP 3287096A JP 28709691 A JP28709691 A JP 28709691A JP H0599740 A JPH0599740 A JP H0599740A
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J11/00—Measuring the characteristics of individual optical pulses or of optical pulse trains
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/355—Non-linear optics characterised by the materials used
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】特に従来正確な測定が困難であった紫外域の超
短レーザーパルスを簡便且つ高精度に測定するための汎
用性の高い方法を提供することを目的とする。 【構成】真空中に設置された細いノズルから、パルス的
又は連続的に原子又は分子気体ビームｅを放出し、この
ビームｅ中に相関器１により分割して伝播距離を調整し
た超短レーザーパルスａを照射した時に発生するレーザ
ー光の高調波信号又はレーザー光の多光子吸収によって
発生するイオン信号を検出する。
短レーザーパルスを簡便且つ高精度に測定するための汎
用性の高い方法を提供することを目的とする。 【構成】真空中に設置された細いノズルから、パルス的
又は連続的に原子又は分子気体ビームｅを放出し、この
ビームｅ中に相関器１により分割して伝播距離を調整し
た超短レーザーパルスａを照射した時に発生するレーザ
ー光の高調波信号又はレーザー光の多光子吸収によって
発生するイオン信号を検出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高速動作のエレクト
ロニクス製品や、超高速光化学反応測定、高時間分解能
光計測装置等に適用される超短パルスレーザーの特性評
価等に使用される超短レーザーパルスの持続時間やパル
ス幅の測定方法に関するものである。
ロニクス製品や、超高速光化学反応測定、高時間分解能
光計測装置等に適用される超短パルスレーザーの特性評
価等に使用される超短レーザーパルスの持続時間やパル
ス幅の測定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】パルス幅が数ピコ秒(10-12秒) からフェ
ムト秒(10-15秒) 域の超短レーザーパルスに対しては、
通常の光検出器の応答速度が遅いため、光電的に直接こ
のレーザーパルスを計測することができない。そのた
め、レーザーの発振波長がほぼ400nm 以上の可視域や近
赤外の場合には、非線形光学結晶による第２高調波発生
を利用した自己相関法が用いられている。
ムト秒(10-15秒) 域の超短レーザーパルスに対しては、
通常の光検出器の応答速度が遅いため、光電的に直接こ
のレーザーパルスを計測することができない。そのた
め、レーザーの発振波長がほぼ400nm 以上の可視域や近
赤外の場合には、非線形光学結晶による第２高調波発生
を利用した自己相関法が用いられている。
【０００３】１ピコ秒は光が空気中をほぼ0.3mm だけ進
む時間に相当するため、この方法では時間を光の伝播距
離に置き換えて超短レーザーパルスの持続時間やパルス
幅を測定するもので、図４に示すように被測定レーザー
パルスａを半透鏡Ｍ１、反射鏡Ｍ２、Ｍ３及びＭ４から
なる相関器１内に導き、相関器１内では半透鏡Ｍ１で２
つに分割し、この分割されたレーザーパルスａ1，ａ2
を一定の空間を伝播させた後、反射鏡Ｍ２、Ｍ３及びＭ
４で反射させて再び同方向に導く。
む時間に相当するため、この方法では時間を光の伝播距
離に置き換えて超短レーザーパルスの持続時間やパルス
幅を測定するもので、図４に示すように被測定レーザー
パルスａを半透鏡Ｍ１、反射鏡Ｍ２、Ｍ３及びＭ４から
なる相関器１内に導き、相関器１内では半透鏡Ｍ１で２
つに分割し、この分割されたレーザーパルスａ1，ａ2
を一定の空間を伝播させた後、反射鏡Ｍ２、Ｍ３及びＭ
４で反射させて再び同方向に導く。
【０００４】相関器１を通過したレーザーパルスａ1 ，
ａ2 はレンズ２で非線形光学結晶３に集光し、更にアバ
ーチャー４を通して光検出器５に導く。
ａ2 はレンズ２で非線形光学結晶３に集光し、更にアバ
ーチャー４を通して光検出器５に導く。
【０００５】この場合、半透鏡Ｍ１で分割された２つの
レーザーパルスａ1 ，ａ2 が等距離を伝播した後に非線
形光学結晶３中に集光された場合には、２つのパルスが
時間的に重なり、結晶３中で被測定レーザー（波長λ）
の第２高調波（λ／２）が、両パルスの交差角度のほぼ
中心方向に放出される。
レーザーパルスａ1 ，ａ2 が等距離を伝播した後に非線
形光学結晶３中に集光された場合には、２つのパルスが
時間的に重なり、結晶３中で被測定レーザー（波長λ）
の第２高調波（λ／２）が、両パルスの交差角度のほぼ
中心方向に放出される。
【０００６】もし２つのレーザーパルスａ1 ，ａ2 の伝
播距離の差が、レーザーパルスの持続時間以上になった
場合には、結晶中で両パルスは時間的に重ならず第２高
調波は発生しない。
播距離の差が、レーザーパルスの持続時間以上になった
場合には、結晶中で両パルスは時間的に重ならず第２高
調波は発生しない。
【０００７】発生する第２高調波は、結晶に入射するレ
ーザー光強度の二乗に比例して増大するので、反射鏡Ｍ
２（又はＭ３）を光軸と平行に移動させ、発生する第２
高調波強度を反射鏡Ｍ２（又はＭ３）の位置の関数とし
て検出・記録すればレーザーパルスの持続時間やパルス
幅を測定できる。
ーザー光強度の二乗に比例して増大するので、反射鏡Ｍ
２（又はＭ３）を光軸と平行に移動させ、発生する第２
高調波強度を反射鏡Ｍ２（又はＭ３）の位置の関数とし
て検出・記録すればレーザーパルスの持続時間やパルス
幅を測定できる。
【０００８】一方、波長約200nm 以下の第２高調波を発
生できる非線形光学結晶は存在しないため、波長約400n
m 以下の紫外域のレーザーについては、上記のような結
晶を用いた超短パルスレーザー測定法を適用できない。
生できる非線形光学結晶は存在しないため、波長約400n
m 以下の紫外域のレーザーについては、上記のような結
晶を用いた超短パルスレーザー測定法を適用できない。
【０００９】そのため、図５（ａ）（ｂ）のように非線
形光学結晶の代わりに気体の封入されたガスセル６を配
置する方法が採用されている。この場合、紫外レーザー
光の多光子吸収によって発生する封入気体のイオン信号
を検出する場合にはガスセル６中に電極７，７を配置し
て発生したイオンの相対的な粒子数を検出する［図５
（ａ）］。
形光学結晶の代わりに気体の封入されたガスセル６を配
置する方法が採用されている。この場合、紫外レーザー
光の多光子吸収によって発生する封入気体のイオン信号
を検出する場合にはガスセル６中に電極７，７を配置し
て発生したイオンの相対的な粒子数を検出する［図５
（ａ）］。
【００１０】また、紫外レーザー光の多光子を吸収した
後、封入気体から再放出される蛍光信号を検出する場合
にはガスセル６外にレンズ２、フィルター８、光検出器
５をを配置し、ガスセル６より放出される蛍光信号を光
検出器５で検出する「図５（ｂ）」。このように、イオ
ン信号或は蛍光信号を反射鏡Ｍ２（又はＭ３）の位置を
移動して観測することにより、レーザーパルスの持続時
間やパルス幅等を測定する方法が用いられている。
後、封入気体から再放出される蛍光信号を検出する場合
にはガスセル６外にレンズ２、フィルター８、光検出器
５をを配置し、ガスセル６より放出される蛍光信号を光
検出器５で検出する「図５（ｂ）」。このように、イオ
ン信号或は蛍光信号を反射鏡Ｍ２（又はＭ３）の位置を
移動して観測することにより、レーザーパルスの持続時
間やパルス幅等を測定する方法が用いられている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】非線形光学結晶３を用
いる図４の方法は簡便で精度の良い測定が可能である
が、一般に結晶の波長に対する屈折率依存性（分散）が
大きいため、超短レーザーパルスの測定では、結晶の厚
みが適正な値以上に大きいとパルスが実際よりも長く測
定される。
いる図４の方法は簡便で精度の良い測定が可能である
が、一般に結晶の波長に対する屈折率依存性（分散）が
大きいため、超短レーザーパルスの測定では、結晶の厚
みが適正な値以上に大きいとパルスが実際よりも長く測
定される。
【００１２】そのため、正確なパルス測定のためには被
測定レーザーパスルの幅が短くなると共に薄い結晶を利
用しなければならず、したがって良好な平行度と面精度
を持った結晶作成が困難になること、更に結晶が薄くな
ると十分な信号強度が得られなくなるという問題点があ
る。
測定レーザーパスルの幅が短くなると共に薄い結晶を利
用しなければならず、したがって良好な平行度と面精度
を持った結晶作成が困難になること、更に結晶が薄くな
ると十分な信号強度が得られなくなるという問題点があ
る。
【００１３】紫外域の超短レーザーパルスを測定するた
めに、図５（ａ）のようにイオン信号を検出する場合に
は、封入気体の絶縁破壊や、電子とイオンの再結合等が
生じると測定精度が著しく悪くするので、そのガス圧の
選択、被測定レーザー光強度の最適化、イオンを集める
ための電極への印加電圧の最適化が必要であり、測定条
件を見出すための煩雑な手続きが必要であるという問題
点がある。
めに、図５（ａ）のようにイオン信号を検出する場合に
は、封入気体の絶縁破壊や、電子とイオンの再結合等が
生じると測定精度が著しく悪くするので、そのガス圧の
選択、被測定レーザー光強度の最適化、イオンを集める
ための電極への印加電圧の最適化が必要であり、測定条
件を見出すための煩雑な手続きが必要であるという問題
点がある。
【００１４】紫外域の超短レーザーパルスを測定するた
めに図５（ｂ）のように蛍光観測を行なう場合には、入
射レーザー光の波長において共鳴的に多光子が吸収さ
れ、かつ検出の容易な光が再放出されるような気体を選
択する必要があり、任意の波長の紫外レーザーパルスに
対して適用できないという問題点がある。
めに図５（ｂ）のように蛍光観測を行なう場合には、入
射レーザー光の波長において共鳴的に多光子が吸収さ
れ、かつ検出の容易な光が再放出されるような気体を選
択する必要があり、任意の波長の紫外レーザーパルスに
対して適用できないという問題点がある。
【００１５】また、吸収された光のエネルギーが気体粒
子間の衝突等によって失われないための封入気体のガス
圧の最適化や、２次的な励起や脱励起を生じないための
入射レーザー光強度の最適化等が必要となる。
子間の衝突等によって失われないための封入気体のガス
圧の最適化や、２次的な励起や脱励起を生じないための
入射レーザー光強度の最適化等が必要となる。
【００１６】更に、図５の何れの方法においても、検出
される蛍光或はイオンが、分割された２つのレーザービ
ームの一方だけでも発生するため、図６に示すように検
出信号ｂに背景信号ｃが重なるのが不可避であり、検出
信号のＳ／Ｎ比が悪くなるという問題点がある。
される蛍光或はイオンが、分割された２つのレーザービ
ームの一方だけでも発生するため、図６に示すように検
出信号ｂに背景信号ｃが重なるのが不可避であり、検出
信号のＳ／Ｎ比が悪くなるという問題点がある。
【００１７】この発明は、上記の従来法の問題点を解消
できる超短レーザーパルス測定法を提供することを目的
とする。
できる超短レーザーパルス測定法を提供することを目的
とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】この発明では上記目的を
達成するために、真空中に設置された細いノズルから、
パルス的又は連続的に原子又は分子気体のビームを放出
し、このビーム中に超短レーザーパルスを照射した時に
発生するレーザー光の高調波信号又はレーザー光の多光
子吸収によって発生するイオン信号を検出する超短レー
ザーパルス測定方法を提供するものである。
達成するために、真空中に設置された細いノズルから、
パルス的又は連続的に原子又は分子気体のビームを放出
し、このビーム中に超短レーザーパルスを照射した時に
発生するレーザー光の高調波信号又はレーザー光の多光
子吸収によって発生するイオン信号を検出する超短レー
ザーパルス測定方法を提供するものである。
【００１９】即ち、この発明では図１に示すように、真
空容器９中にビーム発生装置10の底部に設けたノズル10
a よりアルゴン等の気体ｄをビームｅとして噴出させ、
真空容器９の底部に設けられた排気路11より連続的に排
気する。これによりビームｅは超音速で真空容器９内に
噴出され、このビームｅに超短レーザーパルスａを入射
させ、その相互作用によって発生する高調波或はイオン
を検出するものである。
空容器９中にビーム発生装置10の底部に設けたノズル10
a よりアルゴン等の気体ｄをビームｅとして噴出させ、
真空容器９の底部に設けられた排気路11より連続的に排
気する。これによりビームｅは超音速で真空容器９内に
噴出され、このビームｅに超短レーザーパルスａを入射
させ、その相互作用によって発生する高調波或はイオン
を検出するものである。
【００２０】
【作用】測定する超短レーザーパルスａは、真空容器９
の外部に設けられた相関器１によって前述のように２つ
のレーザーパルスに分割され、更にこの２つのレーザー
パスルは平行ビームとして再合成された後、レンズ２で
気体ビームｅ中に集光される。
の外部に設けられた相関器１によって前述のように２つ
のレーザーパルスに分割され、更にこの２つのレーザー
パスルは平行ビームとして再合成された後、レンズ２で
気体ビームｅ中に集光される。
【００２１】気体ビームｅ中では第３高調波（λ／３）
が最も強く発生し、レーザーパルスの強度が大きい場合
には、更に５次（λ／５）、７次（λ／７）等の高次高
調波も発生する。即ち、高調波信号を検出する場合、気
体ビームｅが図４に示すような非線形光学結晶３と同等
な非線形媒質として作用する。
が最も強く発生し、レーザーパルスの強度が大きい場合
には、更に５次（λ／５）、７次（λ／７）等の高次高
調波も発生する。即ち、高調波信号を検出する場合、気
体ビームｅが図４に示すような非線形光学結晶３と同等
な非線形媒質として作用する。
【００２２】発生する高調波の波長が約200nm 以上の場
合には、真空容器９中の外部に配置した光電子増倍管等
の光検出器５でこれを検出することができる。
合には、真空容器９中の外部に配置した光電子増倍管等
の光検出器５でこれを検出することができる。
【００２３】約200nm 以下の真空紫外光の場合には、光
検出器５を真空容器９中に配置するか、或は真空中に配
置したシンチレータからの光を大気中に配置した光検出
器で検出する。
検出器５を真空容器９中に配置するか、或は真空中に配
置したシンチレータからの光を大気中に配置した光検出
器で検出する。
【００２４】レーザーパルスがほぼ波長315nm 以下の紫
外光の場合には、発生する高調波の波長は約105nm 以下
の極端紫外光となるが、この放出光も電子増倍管、或は
シンチレータと光電子増倍管を用いることにより容易に
検出できる。
外光の場合には、発生する高調波の波長は約105nm 以下
の極端紫外光となるが、この放出光も電子増倍管、或は
シンチレータと光電子増倍管を用いることにより容易に
検出できる。
【００２５】極端紫外光を透過する固体物質は存在しな
いが、この発明では気体ビームを用いているため、図５
のように気体を一定の容器中に静的に閉じ込める必要が
なく、高調波の発生位置から検出器までの間に光学窓等
の固体素子を配置する必要はない。
いが、この発明では気体ビームを用いているため、図５
のように気体を一定の容器中に静的に閉じ込める必要が
なく、高調波の発生位置から検出器までの間に光学窓等
の固体素子を配置する必要はない。
【００２６】なお、気体ビーム中で発生するイオン信号
を検出するためには、図１に示すように、ビームｅの下
流に電極７，７を配置し、電極７，７に一定電圧を印加
してイオンを集め、そのイオン信号を測定する。
を検出するためには、図１に示すように、ビームｅの下
流に電極７，７を配置し、電極７，７に一定電圧を印加
してイオンを集め、そのイオン信号を測定する。
【００２７】
【実施例】以下、この発明を図示の実施例に基づいて詳
細に説明する。図２は、特に紫外域の超短レーザパルス
測定に対して最も効果的に作用する超短レーザーパルス
測定装置を示すもので、基本的な構成は図１とほぼ同一
である。
細に説明する。図２は、特に紫外域の超短レーザパルス
測定に対して最も効果的に作用する超短レーザーパルス
測定装置を示すもので、基本的な構成は図１とほぼ同一
である。
【００２８】なお、図２においては被測定レーザーパル
スとしてはサブピコ秒のパルス幅を有するXeClエキシマ
レーザー( 波長:308nm)パルスが使用され、このパルス
は10Hzで繰返し供給されており、真空容器９中には、こ
の10Hzレーザーパルスと同期して動作するパルス気体ビ
ーム発生装置10が配置され、その底部には直径1mm のビ
ーム発生用ノズル10a が設けられ、ビーム用の気体ｄと
してはアルゴンが用いられている。
スとしてはサブピコ秒のパルス幅を有するXeClエキシマ
レーザー( 波長:308nm)パルスが使用され、このパルス
は10Hzで繰返し供給されており、真空容器９中には、こ
の10Hzレーザーパルスと同期して動作するパルス気体ビ
ーム発生装置10が配置され、その底部には直径1mm のビ
ーム発生用ノズル10a が設けられ、ビーム用の気体ｄと
してはアルゴンが用いられている。
【００２９】また、相関器１からの２つのレーザービー
ムａ1 ，ａ2 はレンズ２によってこのパルスアルゴンビ
ーム中の一点に集光され、第３高調波や第５高調波を発
生する。発生した高調波をXeClレーザー光や測定すべき
高調波以外の高調波から分離するため、焦点距離20cmの
小型真空紫外分光器12を真空容器９と光検出器５との間
に介在させ、更に高調波の光検出器５としては電子増倍
管を利用し、信号はボックスカー積分器を用いて処理し
た後、レコーダで記録した。
ムａ1 ，ａ2 はレンズ２によってこのパルスアルゴンビ
ーム中の一点に集光され、第３高調波や第５高調波を発
生する。発生した高調波をXeClレーザー光や測定すべき
高調波以外の高調波から分離するため、焦点距離20cmの
小型真空紫外分光器12を真空容器９と光検出器５との間
に介在させ、更に高調波の光検出器５としては電子増倍
管を利用し、信号はボックスカー積分器を用いて処理し
た後、レコーダで記録した。
【００３０】一方、アルゴンはXeClエキシマレーザーの
４光子を吸収することによってイオン化する。このとき
放出されるイオンの相対的な粒子数を測定するため、図
２の実施例では、ビームの下流に円筒状の電極７を挿入
し、それに-9V の電圧を印加して信号を検出するように
してある。
４光子を吸収することによってイオン化する。このとき
放出されるイオンの相対的な粒子数を測定するため、図
２の実施例では、ビームの下流に円筒状の電極７を挿入
し、それに-9V の電圧を印加して信号を検出するように
してある。
【００３１】図３（ａ）及び（ｂ）は図２中の反射鏡Ｍ
２の移動距離に対して観測した第３高調波( 波長:102.6
nm) の信号、及び第５高調波( 波長:61.6nm)の信号例で
ある。
２の移動距離に対して観測した第３高調波( 波長:102.6
nm) の信号、及び第５高調波( 波長:61.6nm)の信号例で
ある。
【００３２】同上の図より明らかなように、信号中に背
景信号が含まれておらず、反射鏡Ｍ２の移動に伴う超短
紫外レーザーパルスの時間的な重なりに従って高調波信
号強度が変化している。
景信号が含まれておらず、反射鏡Ｍ２の移動に伴う超短
紫外レーザーパルスの時間的な重なりに従って高調波信
号強度が変化している。
【００３３】したがって、図３（ａ）或は（ｂ）から被
測定用レーザーパルス幅を求めることができ、この２つ
の例の何れからも、XeClレーザーパルスのパルス幅360
フェムト秒(fsec)が得られた。
測定用レーザーパルス幅を求めることができ、この２つ
の例の何れからも、XeClレーザーパルスのパルス幅360
フェムト秒(fsec)が得られた。
【００３４】図３（ｃ）のイオン信号は、この発明によ
る原子ビームを用いた装置により、イオンを検出するこ
とによっても超短レーザーパルス測定ができることを示
すものである。
る原子ビームを用いた装置により、イオンを検出するこ
とによっても超短レーザーパルス測定ができることを示
すものである。
【００３５】なお、この場合は原理的には背景信号が含
まれるが、イオンの検出感度を調整することによりそれ
を無視できる程までに低下させることができる。この場
合、検出感度を低下させることにより実験誤差が生じる
ため、図３（ａ）及び（ｂ）に比べて小さいパルス幅の
値が得られている。
まれるが、イオンの検出感度を調整することによりそれ
を無視できる程までに低下させることができる。この場
合、検出感度を低下させることにより実験誤差が生じる
ため、図３（ａ）及び（ｂ）に比べて小さいパルス幅の
値が得られている。
【００３６】
【発明の効果】この発明では非線形媒質として気体ビー
ムを使用するものであるが、非線形光学結晶のような固
体物質に比べて、原子・分子気体ではその分散が著しく
小さく、そのため分散の大きい結晶を用いる場合に比べ
て気体ビームの大きさを特別に調整する必要はなく、例
えば上記実施例に用いた直径約1mm 程度のビームでは測
定精度に影響を全く与えない。
ムを使用するものであるが、非線形光学結晶のような固
体物質に比べて、原子・分子気体ではその分散が著しく
小さく、そのため分散の大きい結晶を用いる場合に比べ
て気体ビームの大きさを特別に調整する必要はなく、例
えば上記実施例に用いた直径約1mm 程度のビームでは測
定精度に影響を全く与えない。
【００３７】また、真空中に放出される気体ビームを非
線形媒質としているため、発生する高調波を検出する場
合には、入射レーザー光の波長及び真空中に放出される
ビーム用の気体の種類についての特別な制限はなく、超
短レーザーパルスを簡便且つ正確に測定できる。
線形媒質としているため、発生する高調波を検出する場
合には、入射レーザー光の波長及び真空中に放出される
ビーム用の気体の種類についての特別な制限はなく、超
短レーザーパルスを簡便且つ正確に測定できる。
【００３８】更に放出する気体ビームの粒子数等につい
ては、ビームの背圧を信号が検出できる程度に調整する
だけでよく、したがって紫外域のレーザーに対する従来
の蛍光測定、イオン測定に伴う種々の測定条件の設定が
不要となった。
ては、ビームの背圧を信号が検出できる程度に調整する
だけでよく、したがって紫外域のレーザーに対する従来
の蛍光測定、イオン測定に伴う種々の測定条件の設定が
不要となった。
【００３９】また、この発明において気体ビーム中で発
生する高調波は、入射レーザービームの交差角のほぼ中
心から発生するため、図５のような従来の紫外超短レー
ザーパルス測定法に比べて、検出される高調波信号中に
背景信号が含まれず、正確なレーザーパルス測定ができ
る。
生する高調波は、入射レーザービームの交差角のほぼ中
心から発生するため、図５のような従来の紫外超短レー
ザーパルス測定法に比べて、検出される高調波信号中に
背景信号が含まれず、正確なレーザーパルス測定ができ
る。
【００４０】この発明によりイオン信号を検出する場合
には、図５（ａ）と同様に原理的に検出信号中に背景信
号が含まれるが、媒質が超音速でビーム状に放出される
ため、粒子間の衝突が無視でき、静的に気体をセル中に
封入した図５（ａ）の場合に比べて測定条件とそれを見
出すための手続きが著しく緩和される。
には、図５（ａ）と同様に原理的に検出信号中に背景信
号が含まれるが、媒質が超音速でビーム状に放出される
ため、粒子間の衝突が無視でき、静的に気体をセル中に
封入した図５（ａ）の場合に比べて測定条件とそれを見
出すための手続きが著しく緩和される。
【図１】この発明の基本的な構成を示す図
【図２】この発明の一実施例を示す図
【図３】同上の実施例で得られた超短XeClレーザー( 波
長:308nm) パルスの測定例で、（ａ）は第３高調波信
号、（ｂ）は第５高調波信号、（ｃ）は４光子吸収によ
って発生したイオン信号である。
長:308nm) パルスの測定例で、（ａ）は第３高調波信
号、（ｂ）は第５高調波信号、（ｃ）は４光子吸収によ
って発生したイオン信号である。
【図４】非線形光学結晶を利用した超短レーザーパルス
測定方法の概略を示す図。
測定方法の概略を示す図。
【図５】従来利用されてきた紫外超短レーザーパルス測
定方法の概略を示す図
定方法の概略を示す図
【図６】超短KrF エキシマレーザー( 波長:248nm) パル
ス測定のために、図５の方法で観測されたキセノン(X
e2) ガスからの蛍光信号の例である。
ス測定のために、図５の方法で観測されたキセノン(X
e2) ガスからの蛍光信号の例である。
１ 相関器 ５ 光検出器 ７ 電極 ９ 真空容器 10 ビーム発生装置 ａ レーザーパルス ｂ 検出信号 ｃ 背景信号 ｄ ガス ｅ 気体ビーム
Claims (2)
- 【請求項１】 真空中に設置された細いノズルから、パ
ルス的又は連続的に原子又は分子気体のビームを放出
し、このビーム中に超短レーザーパルスを照射した時に
発生するレーザー光の高調波信号又はレーザー光の多光
子吸収によって発生するイオン信号を検出することを特
徴とする気体ビームを用いた超短レーザーパルス測定方
法。 - 【請求項２】 相関器により分割して伝播距離を調整し
た超短レーザーパルスをビーム中に照射して超短レーザ
ーパルスの持続時間やパルス幅を測定する特許請求の範
囲第１項記載の方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3287096A JPH0641885B2 (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 気体ビームを用いた超短レーザーパルス測定方法 |
| US08/293,166 US5461234A (en) | 1991-10-07 | 1994-08-19 | Method and apparatus for measuring ultrashort laser pulses |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3287096A JPH0641885B2 (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 気体ビームを用いた超短レーザーパルス測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0599740A true JPH0599740A (ja) | 1993-04-23 |
| JPH0641885B2 JPH0641885B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=17713008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3287096A Expired - Lifetime JPH0641885B2 (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 気体ビームを用いた超短レーザーパルス測定方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5461234A (ja) |
| JP (1) | JPH0641885B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100429761B1 (ko) * | 2002-03-13 | 2004-05-03 | 한국수력원자력 주식회사 | 광섬유로 전송되는 레이저를 이용한 원자밀도 측정장치 |
| JP2019203874A (ja) * | 2018-05-25 | 2019-11-28 | 國立交通大學 | 光パルス計測装置及びその計測方法 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6489589B1 (en) | 1994-02-07 | 2002-12-03 | Board Of Regents, University Of Nebraska-Lincoln | Femtosecond laser utilization methods and apparatus and method for producing nanoparticles |
| DE19719749A1 (de) * | 1997-05-14 | 1998-01-08 | Josef Koelbl | Pikosekunden Laserpuls Diskriminator mit Hilfe eines elektronischen Integrators |
| DE19944913B4 (de) * | 1999-09-13 | 2012-07-12 | Carl Zeiss Meditec Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Pulsdauermessung sehr kurzer Lichtimpulse |
| US6504612B2 (en) | 2000-11-14 | 2003-01-07 | Georgia Tech Research Corporation | Electromagnetic wave analyzer |
| DE10252889A1 (de) * | 2002-11-12 | 2004-05-27 | Hauke Heinrich | Verfahren und Vorrichtung zur Konversion von Laserpulsen in hohe Harmonische |
| NO328059B1 (no) * | 2008-04-10 | 2009-11-23 | Energreen As | Framgangsmate og apparat for a frambringe vaeskestromning i en rorledning |
| KR100993894B1 (ko) * | 2008-10-21 | 2010-11-11 | 한국과학기술원 | 랩탑(ｌａｐ－ｔｏｐ) 크기의 근접장 증폭을 이용한 고차 조화파 생성장치 |
| CZ2014383A3 (cs) * | 2014-06-03 | 2015-07-01 | Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i. | Zařízení pro jednokrokové měření parametru kvality M² laserového svazku |
| CN106574225B (zh) | 2014-08-20 | 2019-12-17 | 3M创新有限公司 | 用于样品分配和分析的装置和方法 |
| CN108291842B (zh) * | 2015-11-18 | 2020-09-18 | 基础科学研究院 | 光波的波形测量装置和方法 |
| CN106546342B (zh) * | 2017-01-16 | 2023-07-18 | 中国科学院武汉物理与数学研究所 | 基于原子共振吸收的激光频谱纯度测量装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4577122A (en) * | 1983-12-28 | 1986-03-18 | The Regents Of The University Of California | Method and apparatus for generation of coherent VUV and XUV radiation |
| US4681436A (en) * | 1984-02-28 | 1987-07-21 | Ching Neng H | Femtosecond laser pulse measuring system |
-
1991
- 1991-10-07 JP JP3287096A patent/JPH0641885B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-08-19 US US08/293,166 patent/US5461234A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100429761B1 (ko) * | 2002-03-13 | 2004-05-03 | 한국수력원자력 주식회사 | 광섬유로 전송되는 레이저를 이용한 원자밀도 측정장치 |
| JP2019203874A (ja) * | 2018-05-25 | 2019-11-28 | 國立交通大學 | 光パルス計測装置及びその計測方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5461234A (en) | 1995-10-24 |
| JPH0641885B2 (ja) | 1994-06-01 |
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