[发明专利]脉冲整形装置和脉冲整形方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年12月25日提交的日本优先权专利申请JP2012-280736的权益，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种脉冲整形装置和一种脉冲整形方法。

背景技术

在精密零件的加工和光通信的领域中，其中以均匀间隔发射具有一定脉冲时间宽度的光的脉冲激光器（脉冲灯）被广泛使用。诸如Ti:Sa激光器的固态激光器经常被用作这种脉冲灯的主激光器。

能够通过进行脉冲压缩和缩短脉冲光的脉冲时间宽度来增加峰值功率（峰值强度）。作为脉冲压缩的方法，例如，使用棱镜对（一对棱镜）或光栅对（一对衍射光栅）的方法是已知的。

此外，例如，日本未经审查的专利申请公开（PCT申请的翻译）第2002-502061号公开了一种技术，其用于通过在由诸如氧化碲（TeO2）、硫化锌（ZnS）或硒化锌（ZnSe）的材料制成的块构件内传播脉冲光来进行脉冲压缩。此外，日本未经审查的专利申请公开第2009-271528号公开了一种技术，其用于通过组合渐变折射率（GRIN）光纤透镜和脉冲压缩纤维来进行脉冲压缩。

发明内容

然而，在日本未经审查的专利申请公开（PCT申请的翻译）第2002-502061号和日本未经审查的专利申请公开第2009-271528号中公开的脉冲压缩技术采用压缩机以外的光学构件，诸如脉冲扩展器或GRIN光纤透镜，因此，其装置具有复杂而大型的结构。

此外，近几年，半导体激光器已被广泛用作激光元件，且已尝试使用半导体激光器作为脉冲光的主激光器。在日本未经审查的专利申请公开（PCT申请的翻译）第2002-502061号和日本未经审查的专利申请公开第2009-271528号中公开的脉冲压缩技术是使用固态激光器作为主激光器的脉冲光的技术，并因此有一种可能性，即不对使用半导体激光器的脉冲光进行足够的脉冲压缩。

因此，本发明的一个实施方式提供了一种新颖和改进了的脉冲整形装置和脉冲整形方法，其能够通过简单的结构对使用半导体激光器的脉冲光进行脉冲压缩。

根据本发明的一个实施方式，提供了一种脉冲整形装置，其包括脉冲生成器，其被配置为通过使用用于发射预定波长的光的半导体激光器产生脉冲光；和光学构件，其被设置在脉冲生成器的后级并被配置为压缩脉冲光的脉冲时间宽度。脉冲光具有第一频率分散状态，且其中光学构件将第二频率分散状态赋给脉冲光，第二频率分散状态是与第一频率分散状态相反的频率分散状态。

根据本发明的一个实施方式，提供了一种脉冲整形装置，其包括脉冲生成器，其被配置为通过使用用于发射波长范围从350nm至500nm的光的半导体激光器产生脉冲光；石英玻璃块，其被设置在脉冲生成器的后级；和反射镜，其被设置在石英玻璃块的前级和后级中的至少一个上并被设置为反射从脉冲生成器发射的脉冲光。脉冲光仅沿由反射镜反射的预定光路长度传播通过石英玻璃块的内部。

根据本发明的一个实施方式，提供了一种脉冲整形装置，其包括脉冲生成器，其被配置为通过使用用于发射波长范围从350nm至500nm的光的半导体激光器产生脉冲光；单模光纤，被设置在脉冲生成器的后级；第一透镜，被配置为将脉冲光引导至单模光纤；和第二透镜，被配置为从单模光纤发射脉冲光。

根据本发明的一个实施方式，提供了一种脉冲整形方法，包括：通过使用用于发射预定波长的光的半导体激光器产生脉冲光；和通过允许脉冲光穿过光学构件的内部压缩脉冲光的脉冲时间宽度。脉冲光具有第一频率分散状态，且其中光学构件将第二频率分散状态赋给脉冲光，第二频率分散状态是与第一频率分散状态相反的频率分散状态。

根据本发明的一个或多个实施方式，通过使用半导体激光器产生的脉冲光穿过用于赋给与脉冲光的第一频率分散状态的频率分散状态相反的第二频率分散状态的光学构件，从而允许脉冲光的脉冲时间宽度被压缩。

根据上述本发明的一个或多个实施方式，能够使用简单结构的半导体激光器进行脉冲压缩脉冲光。

附图说明

图1是具有MOPA系统的脉冲生成器的示例性配置的示意图；

图2是用于解释使用棱镜对的脉冲压缩方法；

图3是用于解释使用光栅对的脉冲压缩方法；

图4是示出用于使用半导体激光器利用脉冲蓝光的棱镜对的脉冲压缩的结果；

图5是示出石英玻璃和NBH52的分散值的波长依赖性；

图6是根据本发明的第一实施方式的脉冲整形装置的示例性配置的示意图；