RU2639552C1 - Method for forming synchronous sequences of ultrashort laser pulses and femtosecond laser complex - Google Patents
Method for forming synchronous sequences of ultrashort laser pulses and femtosecond laser complex Download PDFInfo
- Publication number
- RU2639552C1 RU2639552C1 RU2016121460A RU2016121460A RU2639552C1 RU 2639552 C1 RU2639552 C1 RU 2639552C1 RU 2016121460 A RU2016121460 A RU 2016121460A RU 2016121460 A RU2016121460 A RU 2016121460A RU 2639552 C1 RU2639552 C1 RU 2639552C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pulses
- ultrashort
- sequence
- laser
- radiation
- Prior art date
Links
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 43
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 60
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 22
- 238000001208 nuclear magnetic resonance pulse sequence Methods 0.000 claims description 4
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 abstract description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 ytterbium ions Chemical class 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
- H01S3/2383—Parallel arrangements
- H01S3/2391—Parallel arrangements emitting at different wavelengths
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Данное изобретение относится к способу формирования синхронных последовательностей ультракоротких лазерных импульсов и к фемтосекундному лазерному комплексу.This invention relates to a method for forming synchronous sequences of ultrashort laser pulses and to a femtosecond laser complex.
Уровень техникиState of the art
В настоящее время пико- и фемтосекундные лазеры находят все более широкое применение. При этом часто возникает необходимость в получении синхронных последовательностей таких ультракоротких лазерных импульсов, имеющих разные длины волн. Эта задача решается с использованием различных средств и методов.Currently, pico- and femtosecond lasers are increasingly used. This often necessitates obtaining synchronous sequences of such ultrashort laser pulses having different wavelengths. This problem is solved using various means and methods.
Так, в патенте США №4998254 (опубл. 05.03.1991) раскрыта система из двух лазеров, позволяющая синхронизировать последовательность импульсов фемтосекундного лазера на растворе красителя с последовательностью импульсов пикосекундного твердотельного лазера на ниодиме за счет синхронной накачки первого лазера излучением второго. Данная система и реализуемый в ней способ позволяют получить две синхронные последовательности импульсов, имеющих существенно различную длительность (на порядок или более), что не позволяет использовать эти последовательности в приложениях, требующих применения только фемто-секундных лазерных источников. Кроме того, данная система и способ сложны в реализации по причине необходимости использовать насыщающийся поглотитель и двулучепреломляющий фильтр в конструкции первого лазера, оптический затвор - в конструкции второго, в то время как само по себе наличие в системе лазера на ядовитом растворе красителя делает ее неудобной и небезопасной в обслуживании.So, in US patent No. 4998254 (publ. 05.03.1991) a system of two lasers is disclosed, which makes it possible to synchronize a pulse train of a femtosecond dye solution laser with a pulse train of a picosecond solid-state laser using niode due to the synchronous pumping of the first laser by the radiation of the second. This system and the method implemented in it make it possible to obtain two synchronous sequences of pulses having substantially different durations (an order of magnitude or more), which does not allow the use of these sequences in applications requiring only femto-second laser sources. In addition, this system and method is difficult to implement because of the need to use a saturable absorber and a birefringent filter in the design of the first laser, an optical shutter in the design of the second, while the presence of a poison dye solution laser system in itself makes it inconvenient and unsafe to maintain.
В авторском свидетельстве СССР №1574134 (опубл. 30.12.1993) описана лазерная система из двух или более импульсных лазерных генераторов, в которой обеспечивается синхронизация последовательностей лазерных импульсов за счет доставки излучения одного лазерного генератора при помощи светоделителя в резонатор другого и последующего преобразования этого излучения к длине волны лазерной генерации в этом резонаторе с использованием подходящего нелинейного кристалла. К недостаткам этого способа относится его сложность, поскольку описанная система требует отдельного лазера накачки для каждого из входящих в систему генераторов, и, кроме того, не обеспечивает требуемую относительную нестабильность частот следования нескольких последовательностей лазерных импульсов.USSR author's certificate No. 1574134 (publ. 12/30/1993) describes a laser system of two or more pulsed laser generators, which provides synchronization of sequences of laser pulses by delivering radiation from one laser generator using a beam splitter to the resonator of the other and subsequent conversion of this radiation to the laser wavelength in this resonator using a suitable nonlinear crystal. The disadvantages of this method include its complexity, since the described system requires a separate pump laser for each of the generators included in the system, and, in addition, does not provide the required relative instability of the repetition rates of several sequences of laser pulses.
В патенте США №7555023 (опубл. 30.06.2009) описана лазерная система из пикосекундного твердотельного лазера накачки и синхронно накачиваемого генератора на кристалле титан-сапфира. Использование именно пикосекундного лазера накачки является недостатком данного предложения, равно как системы, описанной в вышеупомянутом патенте США №4998254, поскольку получаемые при работе такой системы последовательности состоят из импульсов существенно различной длительности, что делает систему неприменимой для широкого диапазона приложений, в частности - исследовательских задач, для решения которых требуется временная разрешающая способность, достижимая только с использованием импульсов фемтосекундной длительности.In US patent No. 7555023 (publ. 30.06.2009) describes a laser system from a picosecond solid-state pump laser and a synchronously pumped generator on a titanium-sapphire crystal. The use of a picosecond pump laser is a drawback of this proposal, as well as the system described in the aforementioned US patent No. 4998254, since the sequences obtained during the operation of such a system consist of pulses of significantly different durations, which makes the system inapplicable for a wide range of applications, in particular, research problems , for the solution of which a temporary resolution is required, achievable only with the use of femtosecond pulses.
В патенте США №5406408 (опубл. 11.04.1995) описана система на параметрическом генераторе с синхронной накачкой излучением титан-сапфирового лазера. В случае использования импульсной накачки ее синхронность с последовательностью импульсов, излучаемой параметрическим генератором, является его принципиальным достоинством, так как кристаллы параметрического преобразования не способны накапливать энергию подобно лазерным кристаллам. Основными же недостатками систем параметрического преобразования, как класса, являются: большая зависимость стабильности мощности выходного излучения от лазера накачки, невысокая средняя мощность по отношению к мощности излучения накачки, значительная сложность ввиду необходимости термостабилизации кристалла-преобразователя, высокая чувствительность к настройке резонатора.In US patent No. 5406408 (publ. 11.04.1995) describes a system on a parametric generator with synchronous pumping radiation of a titanium-sapphire laser. In the case of using pulsed pumping, its synchronism with the pulse train emitted by the parametric generator is its fundamental advantage, since parametric conversion crystals are not able to accumulate energy like laser crystals. The main disadvantages of parametric conversion systems, as a class, are: a large dependence of the stability of the output radiation power on the pump laser, a low average power with respect to the pump radiation power, considerable complexity due to the need for thermal stabilization of the converter crystal, and high sensitivity to resonator tuning.
Наиболее близкий аналог описан в патенте США №5265109 (опубл. 23.11.1993), где раскрыто устройство для генерирования ультракоротких оптических импульсных сигналов, содержащее два лазера: твердотельный лазер на кристалле титан-сапфира с насыщающимся поглотителем и лазер на красителе (HIТСI - гексаметил-индо-трикарбоцианин йодид) с активной стабилизацией длины резонатора. Это устройство может выдавать два цуга фемтосекундных импульсов на двух разных центральных длинах волн.The closest analogue is described in US patent No. 5265109 (publ. 11/23/1993), which disclosed a device for generating ultrashort optical pulsed signals containing two lasers: a solid-state laser on a titanium-sapphire crystal with a saturable absorber and a dye laser (HITSI - hexamethyl- Indo-tricarbocyanine iodide) with active stabilization of the cavity length. This device can issue two trains of femtosecond pulses at two different central wavelengths.
Существенным недостатком данного известного устройства является наличие лазера на красителе, поскольку в нем используются ядовитые и, следовательно, сложные в обращении вещества, а это, в свою очередь, не дает возможности сделать такое устройство полностью необслуживаемым либо минимально обслуживаемым пользователем, т.к. для жидкостных лазеров характерна деградация со временем активного вещества, с вытекающей из этого факта необходимостью его периодической замены.A significant drawback of this known device is the presence of a dye laser, since it uses toxic and, therefore, difficult to handle substances, and this, in turn, does not make it possible to make such a device completely maintenance-free or minimally serviced by the user, because Liquid lasers are characterized by the degradation of the active substance over time, with the consequent necessity of its periodic replacement.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Таким образом, имеется настоятельная необходимость в создании таких способа и устройства, которые обеспечивали бы преодоление недостатков ближайшего аналога, т.е. давали бы возможность получать синхронные последовательности более мощных, нежели в ближайшем аналоге, ультракоротких импульсов без применения опасных в использовании веществ. Решение этой задачи позволит также расширить арсенал технических средств.Thus, there is an urgent need to create such a method and device that would overcome the disadvantages of the closest analogue, i.e. would make it possible to obtain synchronous sequences of more powerful, than in the closest analogue, ultrashort pulses without the use of hazardous substances in use. The solution to this problem will also expand the arsenal of technical means.
Эта задача с достижением указанного технического результата решается в первом объекте настоящего изобретения за счет того, что предложен способ формирования синхронных последовательностей ультракоротких лазерных импульсов, имеющих разные длины волн, заключающийся в том, что: генерируют первую последовательность ультракоротких лазерных импульсов; используют первую последовательность в качестве источника накачки для генерирования второй последовательности ультракоротких лазерных импульсов; отслеживают смещение спектра генерации второй последовательности ультракоротких лазерных импульсов и(или) определяют величину фазового рассогласования первой и второй последовательностей ультракоротких импульсов и выдают корректирующий сигнал для устранения смещения спектра и(или) для минимизации величины фазового рассогласования с целью подстройки частоты следования импульсов второй последовательности ультракоротких лазерных импульсов.This problem with the achievement of the technical result is solved in the first object of the present invention due to the fact that the proposed method for generating synchronous sequences of ultrashort laser pulses having different wavelengths, namely that: generate the first sequence of ultrashort laser pulses; using the first sequence as a pump source to generate a second sequence of ultrashort laser pulses; monitor the shift of the generation spectrum of the second sequence of ultrashort laser pulses and (or) determine the magnitude of the phase mismatch of the first and second sequences of ultrashort pulses and issue a correction signal to eliminate the spectrum bias and (or) to minimize the magnitude of the phase mismatch in order to adjust the pulse repetition rate of the second sequence of ultrashort laser pulses.
Особенность способа по первому объекту настоящего изобретения состоит в том, что в нем могут удваивать частоту излучения первой последовательности ультракоротких лазерных импульсов; использовать первую последовательность с удвоенной частотой излучения в качестве источника накачки для генерирования второй последовательности ультракоротких лазерных импульсов; а вторую последовательность ультракоротких импульсов могут генерировать с возможностью перестройки по центральной длине волны излучения.A feature of the method according to the first object of the present invention is that it can double the radiation frequency of the first sequence of ultrashort laser pulses; use the first sequence with doubled radiation frequency as a pump source to generate a second sequence of ultrashort laser pulses; and the second sequence of ultrashort pulses can be generated with the possibility of tuning along the central radiation wavelength.
Для решения той же задачи с достижением того же технического результата во втором объекте настоящего изобретения предложен фемтосекундный лазерный комплекс, содержащий: задающий лазерный генератор, предназначенный для излучения первой последовательности ультракоротких импульсов; перестраиваемый лазерный генератор, выполненный с возможностью синхронизации мод за счет наведенного эффекта Керровской линзы в активной среде и с возможностью накачки излучением задающего лазерного генератора в качестве источника накачки для генерирования второй последовательности ультракоротких лазерных импульсов, при этом одно из зеркал резонатора перестраиваемого лазерного генератора выполнено подвижным относительно другого зеркала этого резонатора для перестройки частоты следования импульсов второй последовательности ультракоротких лазерных импульсов; блок синхронизации, выполненный с возможностью отслеживать смещение спектра генерации перестраиваемого лазерного генератора и(или) определять величину фазового рассогласования первой и второй последовательностей ультракоротких импульсов и выдавать корректирующий сигнал для сдвига подвижного зеркала с целью минимизации расстройки частот первой и второй последовательностей импульсов.To solve the same problem with the achievement of the same technical result, a second femtosecond laser complex is proposed in the second aspect of the present invention, comprising: a master laser generator for emitting a first sequence of ultrashort pulses; a tunable laser generator configured to synchronize modes due to the induced Kerr lens effect in an active medium and with the possibility of pumping radiation from a master laser generator as a pump source to generate a second sequence of ultrashort laser pulses, while one of the resonator mirrors of the tunable laser generator is movable relative to another mirror of this resonator for tuning the pulse repetition rate of the second sequence of ul trakorotkih laser pulses; a synchronization unit configured to track the shift of the generation spectrum of the tunable laser generator and (or) determine the magnitude of the phase mismatch of the first and second sequences of ultrashort pulses and provide a correction signal for shifting the moving mirror in order to minimize the frequency detuning of the first and second pulse sequences.
Особенность комплекса по второму объекту настоящего изобретения состоит в том, что он может дополнительно содержать блок удвоения оптической частоты, вход которого предназначен для подачи излучения задающего лазерного генератора, выполненного с возможностью генерирования ультракоротких импульсов в ближнем инфракрасном диапазоне, а излучение блока удвоения оптической частоты предназначено для подачи на вход перестраиваемого лазерного генератора, выполненного с возможностью накачки излучением задающего лазерного генератора с удвоенной оптической частотой.A feature of the complex according to the second object of the present invention is that it can further comprise an optical frequency doubling unit, the input of which is designed to supply radiation from a master laser generator capable of generating ultrashort pulses in the near infrared range, and the radiation of the optical frequency doubling unit is intended for feed to the input of a tunable laser generator, made with the possibility of pumping the radiation of the master laser generator with double optical frequency.
Другая особенность комплекса по второму объекту настоящего изобретения состоит в том, что блок синхронизации может содержать: спектрометр, выполненный с возможностью определения спектра падающего на него излучения от перестраиваемого лазерного генератора; первый вычислитель, выполненный с возможностью находить значение центральной длины волны спектра, определенного спектрометром; компаратор, выполненный с возможностью сравнивать значение, найденное первым вычислителем, с заранее заданным порогом и выдавать однократный сигнал ошибки в случае, когда найденное значение превышает заранее заданный порог; первый привод, предназначенный для сдвига подвижного зеркала по однократному сигналу ошибки с компаратора; при этом направление сдвига подвижного зеркала выбрано так, чтобы значение центральной длины волны спектра, определенного сразу после этого сдвига, оказалось меньше заранее заданного порога.Another feature of the complex according to the second object of the present invention is that the synchronization unit may comprise: a spectrometer configured to determine the spectrum of the radiation incident on it from a tunable laser generator; a first calculator configured to find a value of a central wavelength of a spectrum determined by a spectrometer; a comparator configured to compare the value found by the first calculator with a predetermined threshold and give a one-time error signal when the found value exceeds a predetermined threshold; a first drive designed to shift the movable mirror by a single error signal from the comparator; wherein the shift direction of the movable mirror is chosen so that the value of the central wavelength of the spectrum determined immediately after this shift is less than a predetermined threshold.
При этом первый привод может быть выполнен на основе электромагнитного или пьезоэлектрического шагового двигателя.In this case, the first drive can be made on the basis of an electromagnetic or piezoelectric stepper motor.
Еще одна особенность комплекса по второму объекту настоящего изобретения состоит в том, что блок синхронизации может содержать: фазовый детектор, выполненный с возможностью определения величины фазового рассогласования первой и второй последовательностей ультракоротких импульсов; второй вычислитель, выполненный с возможностью формировать аналоговый сигнал ошибки по величине фазового рассогласования; второй привод, предназначенный для сдвига подвижного зеркала по аналоговому сигналу ошибки со второго вычислителя; при этом направление сдвига подвижного зеркала выбрано так, чтобы обеспечить минимизацию величины фазового рассогласования.Another feature of the complex according to the second object of the present invention is that the synchronization unit may include: a phase detector configured to determine the magnitude of the phase mismatch of the first and second sequences of ultrashort pulses; a second calculator, configured to generate an analog error signal according to the magnitude of the phase mismatch; a second drive designed to shift the movable mirror by an analog error signal from a second computer; while the direction of shift of the movable mirror is chosen so as to minimize the magnitude of the phase mismatch.
При этом второй привод может быть выполнен в виде пьезокерамического элемента.In this case, the second drive can be made in the form of a piezoceramic element.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Настоящее изобретение иллюстрируется чертежами, на которых одинаковые или сходные элементы помечены одними и теми же ссылочными позициями. Оптические сигналы на этих чертежах условно показаны двойными линиями в отличие от одинарных линий, которыми обозначены электрические соединения.The present invention is illustrated by drawings in which the same or similar elements are marked with the same reference numerals. The optical signals in these drawings are conventionally shown by double lines, in contrast to single lines, which indicate electrical connections.
На Фиг. 1 показана общая блок-схема фемтосекундного лазерного комплекса по настоящему изобретению.In FIG. 1 shows a general block diagram of a femtosecond laser complex of the present invention.
На Фиг. 2 приведена блок-схема части комплекса по Фиг. 1, иллюстрирующая первый вариант осуществления блока синхронизации.In FIG. 2 is a block diagram of a portion of the complex of FIG. 1 illustrating a first embodiment of a synchronization unit.
На Фиг. 3 приведена блок-схема части комплекса по Фиг. 1, иллюстрирующая второй вариант осуществления блока синхронизации.In FIG. 3 is a block diagram of a portion of the complex of FIG. 1 illustrating a second embodiment of a synchronization unit.
На Фиг. 4 показана зависимость текущей длины центральной волны спектра перестраиваемого лазерного генератора от времени.In FIG. Figure 4 shows the time dependence of the current center wavelength of the spectrum of a tunable laser generator.
На Фиг. 5 показана типичная спектрограмма зависимости спектральной плотности мощности излучения перестраиваемого лазерного генератора от длины волны в фиксированный момент времени.In FIG. Figure 5 shows a typical spectrogram of the dependence of the spectral density of the radiation power of a tunable laser generator on the wavelength at a fixed point in time.
Подробное описание вариантов осуществленияDetailed Description of Embodiments
Настоящее изобретение далее описывается со ссылками на прилагаемые чертежи посредством примеров его осуществления, которые являются иллюстративными, но не ограничивающими объем притязаний по настоящему изобретению, определяемый только нижеследующей формулой изобретения.The present invention is further described with reference to the accompanying drawings by way of examples of its implementation, which are illustrative, but not limiting the scope of the claims of the present invention, defined only by the following claims.
Предложенный фемтосекундный лазерный комплекс содержит в общем случае (Фиг. 1) задающий лазерный генератор 1, перестраиваемый лазерный генератор 2 и блок синхронизации 3. Задающий лазерный генератор 1 предназначен для излучения первой последовательности ультракоротких импульсов, что на Фиг. 1 обозначено ссылочной позицией 11. Перестраиваемый лазерный генератор 2 выполнен с возможностью синхронизации мод за счет наведенного эффекта Керровской линзы в активной среде, а также с возможностью накачки излучением задающего лазерного генератора 1. Для этого предусмотрено первое полупрозрачное зеркало 5 на выходе (на пути излучения) задающего лазерного генератора 1, перенаправляющее часть излучения последнего к перестраиваемому лазерному генератору 2.The proposed femtosecond laser complex generally comprises (Fig. 1) a
Предложенный лазерный комплекс может содержать блок 4 удвоения оптической частоты, вход которого предназначен для подачи излучения задающего лазерного генератора 1, который в этом частном (но предпочтительном) случае может быть выполнен с возможностью генерирования ультракоротких импульсов в ближнем инфракрасном диапазоне. Излучение блока 4 удвоения оптической частоты предназначено для подачи на вход перестраиваемого лазерного генератора 2, который в данном случае выполнен с возможностью накачки излучением задающего лазерного генератора 1, имеющим удвоенную оптическую частоту, т.е. лежащим в оптическом диапазоне.The proposed laser complex may include an optical
К примеру, задающий лазерный генератор 1 может быть выполнен на основе активной среды с примесью ионов иттербия, генерирующей импульсы на длине волны 1,05 мкм. Тогда на выходе блока 4 удвоения оптической частоты будет формироваться такая же последовательность импульсов с длиной волны 0,525 мкм (сине-зеленое видимое излучение). Это излучение, выводимое с помощью второго полупрозрачного зеркала 6, обозначено на Фиг. 1 ссылочной позицией 13.For example, the
На перестраиваемый лазерный генератор 2 в качестве источника накачки поступает излучение задающего лазерного генератора 1 либо через блок 4 удвоения оптической частоты, либо непосредственно (что условно показано на Фиг. 1 пунктиром). В качестве перестраиваемого лазерного генератора 2 может быть применен титан-сапфировый лазер, одно из зеркал 9 резонатора которого («глухое», т.е. не предназначенное для вывода излучения 12) выполнено подвижным относительно другого зеркала (не показано) этого резонатора для изменения его длины, что, в общем случае, приводит к изменению частоты перестраиваемого лазерного генератора 2, а в частном случае синхронной накачки генератора 2 излучением задающего лазерного генератора 1 - к перестройке центральной длины волны излучения перестраиваемого лазерного генератора 2. Указанное перемещение осуществляется с помощью привода 10, подробнее описанного далее.The
Часть выходного излучения 12, генерируемого перестраиваемым лазерным генератором 2, с помощью третьего полупрозрачного зеркала 7 отводится на вход блока 3 синхронизации, который выполнен с возможностью отслеживать смещение спектра генерации перестраиваемого лазерного генератора 2 и(или) определять величину фазового рассогласования первой и второй последовательностей ультракоротких импульсов (11 и 12) и выдавать корректирующий сигнал для сдвига подвижного зеркала 9 с целью подстройки длины резонатора в перестраиваемом лазерном генераторе 2 и, следовательно, поддержания синхронности накачки перестраиваемого лазерного генератора 2 излучением задающего лазерного генератора 1 за счет подстройки центральной длины волны излучения 12.A portion of the
Варианты выполнения блока 3 синхронизации будут далее описаны со ссылками на Фиг. 2 и 3, на которых более детально показана часть лазерного комплекса по Фиг. 1.Embodiments of the
На Фиг. 2 блок 3 синхронизации включает в себя спектрометр 21, предназначенный для определения спектра падающего на него излучения от перестраиваемого лазерного генератора 2, частично отраженного полупрозрачным зеркалом 7. Спектрометр 21 может быть любого известного типа, который позволяет регистрировать текущий спектр генерации перестраиваемого лазерного генератора 2, к примеру, такой же, как описанный в упомянутом наиболее близком аналоге. В принципе, спектрометр всегда содержит КМОП- или ПЗС-матрицу, которая является аналогово-цифровым или аналоговым устройством соответственно. Поэтому сигнал со спектрометра обязательно должен претерпевать аналого-цифровое преобразование прежде, чем быть обработанным с помощью цифрового вычислителя.In FIG. 2,
Выход спектрометра 21 соединен с (первым) вычислителем 22, выполненным с возможностью находить значение центральной длины волны спектра, определенного спектрометром 21. Вычислитель 22 может представлять собой микропроцессорное устройство, запрограммированное на вычисление центральной длины волны спектра, или любое средство, специально разработанное для нахождения этой центральной длины волны спектра. Конкретное выполнение вычислителя 22 не входит в объем притязаний по данному изобретению.The output of the
Выход вычислителя 22 подключен к одному из входов компаратора 13, на другой вход которого подано заранее заданное значение 24. Компаратор 23 выполнен с возможностью сравнивать значение с вычислителя 22 со значением 24 и выдавать однократный сигнал ошибки в случае, когда найденное вычислителем 22 значение отличается от заранее заданного значения 24 на величину, превышающую некоторый заданный порог.The output of the
Сигнал ошибки с компаратора 23 поступает на привод 10, предназначенный для сдвига подвижного зеркала 9 по этому однократному сигналу ошибки. При этом направление сдвига подвижного зеркала 9 выбрано так, чтобы вычисленное вычислителем 22 значение центральной длины волны спектра, определенного спектрометром 21 сразу после этого сдвига, оказалось отличным от значения 24 не более, чем на величину заданного порога.The error signal from the
Привод 10 в данном случае может быть выполнен на основе электромагнитного или пьезоэлектрического шагового двигателя известным специалистам образом, к примеру, как описано в книге Лавриенко В.В, Карташев И.А., Вишневский B.C., Пьезоэлектрические двигатели. - М.: Энергия, 1980.The
Как понятно специалистам, описанное выполнение спектрометра 21, первого вычислителя 22 и привода 10 обеспечивает однократное перемещение подвижного зеркала 9 на расстояние порядка сотен нанометров. В результате изменяется длина резонатора в перестраиваемом лазерном генераторе 2, что приводит к сдвигу спектра его излучения, а, следовательно, и значение центральной длины волны этого спектра в условиях поддержания синхронности накачки.As understood by specialists, the described embodiment of the
На Фиг. 3 представлен другой вариант выполнения блока 3 синхронизации. Элементы 21-24, рассмотренные для варианта по Фиг. 2, остались прежними, и о них здесь можно не повторять. Единственное уточнение состоит в том, что вычислитель 22 в данном случае именуется первым вычислителем, а привод 10 содержит фактически первый привод 35, выполнение которого может совпадать с выполнением привода 10 по Фиг. 2, и второй привод 36, подробно рассмотренный далее.In FIG. 3 shows another embodiment of a
Во втором варианте блок 3 синхронизации выполнен с дополнительной возможностью отслеживать величину фазового рассогласования первой и второй последовательностей ультракоротких импульсов и выдавать корректирующий сигнал для минимизации этой величины фазового рассогласования. Для обеспечения этой функции блок 3 синхронизации дополнительно содержит фазовый детектор 31, выполненный с возможностью определять величину фазового рассогласования первой и второй последовательностей ультракоротких импульсов. Для этого на входы фазового детектора 31 подаются сигналы, отводимые полупрозрачными зеркалами 32 и 33 от соответствующих излучений 11 и 12. Эти сигналы воспринимаются фотодиодами, преобразующими оптические сигналы в электрические, которые и используются фазовым детектором 31 для определения фазового (а, следовательно, и частотного) рассогласования обоих излучений 11 и 12.In the second embodiment, the
Выход фазового детектора 31 подключен ко второму вычислителю 34, имеющему возможность формировать аналоговый сигнал ошибки по величине фазового рассогласования, найденной фазовым детектором 31. Такой второй вычислитель 34 может быть выполнен, например, в виде пропорционально-дифференциально-интегрального контроллера в совокупности с фильтром, определяющим ширину частотной полосы петли обратной связи, а также устройством (в частном случае - усилителем), преобразующим выходной сигнал второго вычислителя 34 к виду, необходимому для работы второго привода 36. Выходной сигнал второго вычислителя 34 подается на второй привод 3, предназначенный для сдвига подвижного зеркала 9 по аналоговому сигналу ошибки со второго вычислителя 34. При этом направление сдвига подвижного зеркала 9 выбрано так, чтобы обеспечить минимизацию величины фазового рассогласования, найденного фазовым детектором 31.The output of the
В данном случае первый привод 35 может быть выполнен, как и в случае варианта по Фиг. 2, на основе электромагнитного или пьезоэлектрического шагового двигателя. Второй же привод 36 может быть выполнен в виде пьезокерамического элемента, соединенного с подвижным зеркалом 9, как это описано, к примеру, в упомянутом ближайшем аналоге.In this case, the
Способ формирования синхронных последовательностей («цугов») ультракоротких лазерных импульсов по настоящему изобретению реализуется в описанном фемтосекундном лазерном комплексе следующим образом.The method of forming synchronous sequences ("trains") of ultrashort laser pulses of the present invention is implemented in the described femtosecond laser complex as follows.
Само формирование цугов фемтосекундных импульсов происходит благодаря механизму синхронизации мод лазерного резонатора. В режиме свободной оптической генерации возбужденная лазерная среда в генераторах 1 и 2 используемого типа естественным образом излучает короткие малоинтенсивные шумовые «пички». В резонаторах данных лазерных генераторов создаются такие условия, что один, исходно наиболее интенсивный пичок генерации, циркулирующий в зеркальном резонаторе, начинает усиливаться быстрее других, что за некоторое количество полных обходов зеркального резонатора приводит к тому, что он начинает эффективно поглощать всю доступную запасенную в лазерном кристалле энергию. В спектральном представлении это выглядит как интерференция большого (106) количества продольных мод лазерного резонатора (т.е. когерентное сложение собственных колебаний резонатора, фаза которых связана детерминированным образом). Этот процесс идет благодаря так называемому эффекту керровской линзы - нелинейному взаимодействию усиливаемого импульса генерации с самим собой в лазерной активной среде.The formation of femtosecond pulse trains occurs due to the laser mode resonator mechanism. In the free optical generation mode, the excited laser medium in the
Этот механизм имеет место как в задающем лазерном генераторе 1, так и в перестраиваемом лазерном генераторе 2, реализованном, например, на титан-сапфировом лазере, где механизм синхронизации продольных мод зеркального резонатора хоть и является самоподдерживающимся, но испытывает влияние со стороны импульсного излучения накачки. В качестве излучения накачки для перестраиваемого лазерного генератора 2 используется часть излучения 11 задающего лазерного генератора 1 - напрямую или через блок 4 удвоения оптической частоты. За счет нелинейно-оптического взаимодействия импульсного излучения накачки с излучением перестраиваемого лазерного генератора 2 при их попутном распространении в кристалле активной среды перестраиваемого лазерного генератора 2 происходит автоматическая синхронизация частот импульсных последовательностей обоих лазерных генераторов 1 и 2 при условии достаточной близости частот этих последовательностей. Синхронизация последовательностей при аккуратном подборе параметров резонатора в перестраиваемом лазерном генераторе 2 является устойчивой по отношению к небольшим флуктуациям длин резонаторов задающего лазерного генератора 1 и перестраиваемого лазерного генератора 2. При этом при наличии таких отклонений происходит смещение спектра генерации перестраиваемого лазерного генератора 2 при сохранении точного равенства частот цугов в излучении 11 (или 13) накачки и в излучении перестраиваемого лазерного генератора 2. Указанное смещение спектра отслеживается и компенсируется путем воздействия на длину резонатора в перестраиваемом лазерном генераторе 2 так, что система из двух лазерных генераторов 1 и 2 работает полностью синхронно на протяжении неограниченного периода времени.This mechanism takes place both in the
В качестве накачки для титан-сапфирового лазера, используемого в приведенном выше примере, необходимо излучение в сине-зеленой области спектра, в то время как задающий лазерный генератор 1 накачки, в случае использования в его конструкции иттербиевой активной среды, излучает в ИК-диапазоне. Поэтому в таком случае используется удвоение оптической частоты излучения накачки в блоке 4, что, по сути, сохраняет структуру соответствующего цуга, удваивая лишь несущую оптическую частоту излучения. Таким образом, за счет удвоения частоты накачки имеется уже два цуга импульсов с одинаковой частотой следования импульсов, но на разных длинах волн. Часть энергии одного из этих цугов используется для накачки титан-сапфирового лазера в перестраиваемом лазерном генераторе 2, который преобразует его в излучение на третьей длине волны, что дает три синхронизированных импульсных цуга.As the pump for the titanium-sapphire laser used in the above example, radiation is necessary in the blue-green region of the spectrum, while the
Нужно отметить, что длительности импульсов всех трех цугов совпадают по порядку величины (100 фс или менее 100 фс, в зависимости от конструкции), но являются различными и определяются собственной лазерной динамикой каждого из двух источников и конструкцией блока 4 удвоения оптической частоты, используемого с лазером накачки. Это, однако, не является недостатком, поскольку основная цель состоит в строгой синхронизации всех генерируемых цугов, в особенности той последовательности, которую генерирует перестраиваемый лазерный генератор 2, с последовательностью импульсов излучения задающего лазерного генератора 1.It should be noted that the pulse durations of all three trains coincide in order of magnitude (100 fs or less than 100 fs, depending on the design), but they are different and are determined by the intrinsic laser dynamics of each of the two sources and the design of the optical
Синхронизация этой последовательности импульсов в излучении 12 с синхронными последовательностями импульсов в излучениях 11 или 13 происходит с использованием блока 3 синхронизации.The synchronization of this sequence of pulses in
В принципе, спектрометр 21 может быть построен по схеме Черни-Тернера, ключевым элементом которой является линейный ПЗС-приемник с достаточным числом пикселов для получения разрешения порядка 1,5 нм при использовании соответствующей дифракционной решетки. Выходной сигнал со сдвигового регистра ПЗС-линейки подается на усилитель с автоматической регулировкой усиления (АРУ) и затем оцифровывается. Оцифрованный сигнал с ПЗС-приемника подается на вход вычислителя, выполненного, например, в виде микроконтроллерного блока. На ПЗС-линейку падает диспергированный (разложенный в пространственный спектр по длинам волн) дифракционной решеткой пучок излучения от перестраиваемого лазерного генератора 2 (в приведенном выше примере это титан-сапфировый лазер). Спектрограммы (по сути, просто линейные массивы данных с числом элементов, равным числу пикселов ПЗС-линейки) в цифровом виде передаются вычислителю 22 (микроконтроллеру) в режиме реального времени.In principle, the
Спектрометрические данные обрабатываются вычислителем 22 с целью поиска максимума спектра, зарегистрированного ПЗС-приемником, а также положения этого максимума и характерной ширины спектра. Усредненные вычислителем 22 по задаваемому временному интервалу данные о положении максимума спектра сравниваются с некоторой точкой установки, которая, например, определяется как центральная длина волны спектра излучения перестраиваемого лазерного генератора 2, измеренная в отсутствие синхронизации лазерных генераторов 2 и 1 (длина резонатора в перестраиваемом лазерном генераторе 2 существенно отличается от длины резонатора в задающем лазерном генераторе 1). Разница между текущей измеряемой длиной волны спектра и точкой установки является сигналом ошибки. В случае, если величина сигнала ошибки превышает заданное заранее пороговое значение, происходит однократная подстройка длины резонатора перестраиваемого лазерного генератора 2: сигнал ошибки преобразуется соответствующим типу используемого привода образом и подается на исполнительный привод (10, 35, 36) с целью уменьшения сигнала ошибки. Затем производится анализ следующей порции усредненных спектров и вычисление нового значения сигнала ошибки и очередная итерация задействования привода 10 подвижного зеркала 9.Spectrometric data are processed by
Дополнительной функцией вычислителя 22 является определение текущего режима работы генератора 2 (генерация последовательности фемтосекундных импульсов или непрерывная генерация). Использование спектрометра 21 позволяет микропроцессору вычислителя 22 отличать спектр фемтосекундного цуга от узкополосного спектра непрерывной генерации. Присутствие линии непрерывной генерации в спектре титан-сапфирового лазера является условием исполнения процедуры запуска импульсного режима, которая будет описана далее. Таким образом, за счет измерения спектра излучения система имеет возможность:An additional function of the
1. Производить идентификацию режима работы титан-сапфирового лазера (непрерывный или импульсный).1. Identify the operation mode of the titanium-sapphire laser (continuous or pulsed).
2. На основе этого переводить титан-сапфировый лазер из режима непрерывной генерации в режим импульсной генерации.2. Based on this, transfer the titanium-sapphire laser from the continuous generation mode to the pulsed generation mode.
3. Определять состояние синхронизации титан-сапфирового лазера с накачкой (синхронизация присутствует или нет).3. Determine the synchronization status of the pumped titanium-sapphire laser (synchronization is present or not).
4. На основе последнего - автоматически вводить систему в режим синхронной работы и удерживать ее там.4. Based on the latter - automatically enter the system into synchronous operation and hold it there.
Ниже дан алгоритм работы контроллера в блоке 3 синхронизации.Below is the algorithm of the controller in
После включения лазерной системы и ее прогрева подается команда на обнуление позиции подвижного зеркала 9, с помощью которого в дальнейшем происходит подстройка длины резонатора в перестраиваемом лазерном генераторе 2, компенсирующая изменение центральной длины волны его генерации. Обнуление позиции сводится к быстрому перемещению подвижного зеркала 9 вдоль продольной оси резонатора в начало диапазона перемещения, вплоть до концевого датчика (не показан), соответствующего наибольшей механически возможной длине этого резонатора.After the laser system is turned on and its warm-up, a command is sent to reset the position of the
Так как изначально после запуска системы титан-сапфировый лазер работает в непрерывном режиме, то измерение ширины спектра возвращает значение, значительно меньшее, чем рабочее. В этом случае микропрограмма переходит в циклический режим работы, на каждой итерации которого происходит увеличение координаты перемещения подвижного зеркала 9 вдоль оси резонатора (равносильное его укорочению) на некоторую заданную малую величину. В момент, когда частоты следования импульсов лазера накачки (задающего лазерного генератора 1) и титан-сапфирового лазера (перестраиваемого лазерного генератора 2) оказываются достаточно близкими, происходит самозапуск фемтосекундного режима перестраиваемого лазерного генератора 2, что является прямым следствием использования синхронной накачки.Since initially after the system was launched, the titanium-sapphire laser was operating in a continuous mode, the measurement of the spectral width returned a value much smaller than the working one. In this case, the microprogram goes into a cyclic mode of operation, at each iteration of which the coordinate of movement of the moving
После перевода перестраиваемого лазерного генератора 2 в режим генерации фемтосекундных импульсов микроконтроллером вычислителя 22 запускается процедура поиска синхронизации. Данная процедура заключается в том, что подвижное зеркало 9 начинает последовательно двигаться вдоль оси резонатора в сторону удлинения резонатора. В то же самое время управляющая электроника непрерывно измеряет центральную длину волны спектра излучения перестраиваемого лазерного генератора 2. При приближении подвижного зеркала 9 к положению, в котором длины резонаторов титан-сапфирового лазера и лазера накачки оказываются критически близкими, наблюдается резкий скачок центральной длины волны, который может быть зарегистрирован спектрометром 21 при достаточной скорости снятия спектрограмм (см. Фиг. 4).After transferring the
Значение координаты подвижного зеркала, при котором происходит скачок центральной длины волны излучения, соответствует границе диапазона допустимых расстроек длин резонаторов генераторов 1 и 2, и, следовательно, допустимых смещений центральной длины волны спектра генерации перестраиваемого лазерного генератора 2 без выхода из режима синхронной накачки. Вторая граница диапазона задается в микропрограмме вычислителя 22 на основе предварительных измерений.The coordinate value of the movable mirror, at which the central radiation wavelength jumps, corresponds to the boundary of the range of permissible detunings of the resonator lengths of the
В дальнейшем система синхронизации лазерных генераторов переходит в режим удержания, в котором положение подвижного зеркала меняется таким образом, чтобы смещение спектра генерации не выходило за границы определенного упомянутым выше образом диапазона. Это позволяет поддерживать режим точной синхронизации всех лазерных источников при синхронной накачке в течение неограниченного времени.Subsequently, the synchronization system of the laser generators goes into a holding mode, in which the position of the movable mirror is changed so that the shift of the generation spectrum does not go beyond the limits of the range defined above. This allows you to maintain accurate synchronization of all laser sources during synchronous pumping for an unlimited time.
Работа фемтосекундного лазерного комплекса по настоящему изобретению иллюстрируется на Фиг. 4, где показана зависимость текущей длины центральной волны спектра перестраиваемого лазерного генератора от времени на графике в условных единицах. На Фиг. 4 видно три скачка максимальной амплитуды, которые соответствуют равенству длин резонаторов задающего лазерного генератора 1 и перестраиваемого лазерного генератора 2. Кроме того, на Фиг. 5 показана типичная спектрограмма зависимости спектральной плотности мощности излучения перестраиваемого лазерного генератора 2 от длины волны в фиксированный момент времени. На Фиг. 5, также выполненном в условных единицах, видно, что спектральная плотность мощности излучения перестраиваемого лазерного генератора 2 имеет максимум на некоторой длине волны. Как раз такой спектр измеряется в спектрометре 21.The operation of the femtosecond laser complex of the present invention is illustrated in FIG. 4, which shows the dependence of the current center wavelength of the spectrum of a tunable laser generator on time on a graph in arbitrary units. In FIG. 4 shows three jumps of maximum amplitude, which correspond to the equality of the lengths of the resonators of the
Таким образом, благодаря выполнению фемтосекундного лазерного комплекса в соответствии с настоящим изобретением обеспечивается поддержание синхронизации второй последовательности импульсов с первой последовательностью импульсов и сопутствующее смещение центральной длины волны импульсов второй последовательности в автоматическом режиме. Следовательно, в настоящем изобретении реализуется возможность получать синхронные последовательности более мощных, нежели в ближайшем аналоге, ультракоротких импульсов без применения опасных в использовании веществ.Thus, by performing the femtosecond laser complex in accordance with the present invention, it is possible to maintain synchronization of the second pulse train with the first pulse train and the accompanying shift of the central wavelength of the second pulse pulses in automatic mode. Therefore, in the present invention, it is possible to obtain synchronous sequences of more powerful, than in the closest analogue, ultrashort pulses without the use of hazardous substances in use.
Claims (26)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016121460A RU2639552C1 (en) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | Method for forming synchronous sequences of ultrashort laser pulses and femtosecond laser complex |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016121460A RU2639552C1 (en) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | Method for forming synchronous sequences of ultrashort laser pulses and femtosecond laser complex |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2639552C1 true RU2639552C1 (en) | 2017-12-21 |
Family
ID=63857310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016121460A RU2639552C1 (en) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | Method for forming synchronous sequences of ultrashort laser pulses and femtosecond laser complex |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2639552C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116079236A (en) * | 2022-09-09 | 2023-05-09 | 北京理工大学 | Method for realizing hemispherical harmonic oscillator quality leveling by vertical polarization femtosecond laser pulse sequence |
| RU232407U1 (en) * | 2024-12-18 | 2025-03-11 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Device for forming double laser pulses based on pulsed lasers with external triggering |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5265109A (en) * | 1992-10-23 | 1993-11-23 | At&T Bell Laboratories | Ultrashort optical pulse signals generation |
| SU1515980A1 (en) * | 1987-07-06 | 1999-02-10 | Новосибирский государственный университет | Synchronously pumped colliding-pulse laser |
| WO2014205413A2 (en) * | 2013-06-21 | 2014-12-24 | Invenio Imaging Inc. | Multi-photon systems and methods |
| EP2827461A2 (en) * | 2013-07-17 | 2015-01-21 | UAB "Ekspla" | Method and laser source for generation of optically synchronized dual-wavelength ultrashort light pulses |
-
2016
- 2016-05-31 RU RU2016121460A patent/RU2639552C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1515980A1 (en) * | 1987-07-06 | 1999-02-10 | Новосибирский государственный университет | Synchronously pumped colliding-pulse laser |
| US5265109A (en) * | 1992-10-23 | 1993-11-23 | At&T Bell Laboratories | Ultrashort optical pulse signals generation |
| WO2014205413A2 (en) * | 2013-06-21 | 2014-12-24 | Invenio Imaging Inc. | Multi-photon systems and methods |
| EP2827461A2 (en) * | 2013-07-17 | 2015-01-21 | UAB "Ekspla" | Method and laser source for generation of optically synchronized dual-wavelength ultrashort light pulses |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116079236A (en) * | 2022-09-09 | 2023-05-09 | 北京理工大学 | Method for realizing hemispherical harmonic oscillator quality leveling by vertical polarization femtosecond laser pulse sequence |
| RU232407U1 (en) * | 2024-12-18 | 2025-03-11 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Device for forming double laser pulses based on pulsed lasers with external triggering |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12266901B2 (en) | Laser device for generating an optical frequency comb | |
| JP2004088120A (en) | Method for stably controlling short pulse laser | |
| JP2014524662A (en) | Carrier envelope phase stabilization of a master oscillator optical amplifier system. | |
| US20090097511A1 (en) | Laser light source and method of operating the same | |
| CN103855599B (en) | Utilize the method that scanning confocal chamber F-P interferometer realizes laser rrequency-offset-lock | |
| CA2574111A1 (en) | Generation of radiation with stabilized frequency | |
| JP2007306483A (en) | Clock transmission device | |
| US10164402B2 (en) | Stabilizing optical frequency combs | |
| Kim et al. | Optical coherence between atomic species at the second scale: improved clock comparisons via differential spectroscopy | |
| JP4793675B2 (en) | Distance measuring device | |
| RU2639552C1 (en) | Method for forming synchronous sequences of ultrashort laser pulses and femtosecond laser complex | |
| JPWO2018159445A1 (en) | Optical comb control method and optical comb control device | |
| Zhao et al. | High-resolution absolute distance measurement using a dual-wavelength, dual-comb, femtosecond fiber laser | |
| JP6748630B2 (en) | Wavelength swept light source | |
| CN112582858A (en) | High-precision tunable terahertz frequency comb generation device and method | |
| CN104953459A (en) | Transmission cavity frequency stabilizing system and method for realizing long-term laser frequency stabilization | |
| Liu et al. | Seed injection and frequency-locked Nd: YAG laser for direct detection wind lidar | |
| CN105067565A (en) | Laser cavity ring-down gas spectral measurement system based on femtosecond optical frequency combing | |
| JP2012132711A (en) | Interpulse phase shift measurement device, offset frequency controller, interpulse phase shift measurement method, and offset frequency control method | |
| EP4027192A1 (en) | Frequency-conversion of an optical frequency comb | |
| CN115967001A (en) | A passively Q-switched laser with automatic stable control | |
| Cao et al. | A 1-kHz Single Frequency Nd: YAG Ring Laser by Injection Seeding | |
| JPH07122483A (en) | Aligner | |
| Lonshakov et al. | A system for matching the spectrum of injected single-frequency radiation with the cavity eigenfrequencies of a pulsed laser | |
| Metzendorf et al. | Frequency-Agile Ti: Sapphire laser system with high power and high pulse energy for spectroscopic applications |