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パルス発振

パルス発振 – 直接変調法、Qスイッチ法、モード同期法

レーザーの発振の仕方は大きく分けて連続発振(CW:Continuous Wave Operation)とパルス発振(P:Plused Operation)の2つがあり、それぞれCWレーザー、パルスレーザーとなる。連続発振は一定の出力を連続して発振し、パルス発振はパルス状の出力を 一定の周波数で発振する。また、パルス発振は直接変調法とQスイッチ法、モード同期法(モードロック法)の3つに分けることができる。

直接変調法

パルス波形を得る方法としてはCWレーザーのビーム出力を機械的シャッターでOn/Offする方法と、発振器の励起源をパルス制御する方法がある が、高出力の発振器はほとんどが後者である。直接変調法はパルスの波形を制御することができる。熱影響を極力抑えたい穴あけ加工や光通信に使用される。

Qスイッチ法

Qスイッチパルス発振はレーザー媒質中で十分に反転分布が起こるまで待ち、一気にレーザーを発振させることで、非常に大きなエネルギーのレーザー光 を等間隔で出すことができる。パルス幅はμs~ns程度である。応用としては電子部品,半導体部品などの精密部品へのマイクロ加工、穴加工、溝加工、マー キングなどに使用される。

モード同期法

与える変調の周期をレーザー共振器内の光周回時間に合わせると(共振器の縦モードを同期して発振させると)モード同期となる。パルス幅はps~fs であり、3種類のパルス発振のうちで最も短いパルス幅が得られる。通常、パルスエネルギーはQスイッチ法ほど大きくない。繰り返し周波数は共振器長で決ま り、共振器長が短いと繰り返しは高くなる。応用としては非加熱加工、非線形光学分野や、テラヘルツ光やスーパーコンティニューム光源の種光としても用いら れる。



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