【手続補正書】
【提出日】令和2年12月11日(2020.12.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モードロックレーザモジュールであって、
ベースシャーシと、
前記ベースシャーシに取り付けられた出力カプラおよび第１の集束光学系と、
前記ベースシャーシに取り付けられた可飽和吸収体ミラーおよび第２の集束光学系と、ここで、前記出力カプラおよび前記可飽和吸収体ミラーは、モードロックレーザのレーザキャビティの端部ミラーを含み、
前記レーザキャビティ内のキャビティ内ビームの光軸に沿って配置された利得媒体と、
前記出力カプラと前記可飽和吸収体ミラーとの間に配置された２つの反射器を含むキャビティ長延長領域と、を備え、前記２つの反射器が前記キャビティ内ビームを２回以上折り返す、モードロックレーザモジュール。
【請求項２】
前記利得媒体をポンプビームで励起するように構成されたレーザダイオードをさらに備え、前記利得媒体内の前記ポンプビームの吸収が、前記モードロックレーザが光パルスを生成しているときに、１ジオプタと１５ジオプタとの間の値に対応する熱レンズ効果を前記利得媒体内に引き起こす、請求項１に記載のモードロックレーザモジュール。
【請求項３】
前記モードロックレーザは、前記ポンプビームの光パワーの変化に起因して８ジオプタから１２ジオプタの範囲に亘って変化する熱レンズ効果の値に対して前記レーザキャビティを機械的に調整することなく安定して光パルスを生成する、請求項２に記載のモードロックレーザモジュール。
【請求項４】
前記ポンプビームの光パワーの変化が２ワットと１０ワットとの間であり、前記モードロックレーザモジュールからの平均出力光パワーが３５０ミリワットと３．５ワットとの間である、請求項３に記載のモードロックレーザモジュール。
【請求項５】
前記利得媒体が、マウント内に配置され、かつ能動的な冷却を行わない固体結晶を含む、請求項１に記載のモードロックレーザモジュール。
【請求項６】
前記利得媒体は、バナジン酸ネオジム（Ｎｄ３＋：ＹＶＯ４）を含む、請求項１に記載のモードロックレーザモジュール。
【請求項７】
前記モードロックレーザモジュールによって生成された光パルスのパルス繰り返し率は５０ＭＨｚと２００ＭＨｚとの間であり、前記ベースシャーシの最大縁部の長さは３５０ｍｍ以下である、請求項１に記載のモードロックレーザモジュール。
【請求項８】
前記モードロックレーザモジュールによって生成された光パルスのパルス繰り返し率は５０ＭＨｚと２００ＭＨｚとの間であり、前記モードロックレーザモジュールが、最大縁部の長さが３５０ｍｍ以下の寸法で、厚さが４０ｍｍ以下の寸法で、前記モードロックレーザモジュールの重量が２キログラム以下であるスラブ形状を有する、請求項１に記載のモードロックレーザモジュール。
【請求項９】
前記モードロックレーザモジュールによって生成された光パルスのパルス繰り返し率が５０ＭＨｚと２００ＭＨｚとの間であり、前記モードロックレーザモジュールによって占有される最大体積が０．００２８立方メートル（０．１立方フィート）以下である、請求項１に記載のモードロックレーザモジュール。
【請求項１０】
前記ベースシャーシのねじれ剛性を増大させる、前記ベースシャーシを斜めに横切って延在する傾斜リブをさらに備え、前記キャビティ内ビームは前記傾斜リブにおける複数の開口部を通過する、請求項１に記載のモードロックレーザモジュール。
【請求項１１】
前記可飽和吸収体ミラーは、前記可飽和吸収体ミラーに入射する前記キャビティ内ビームの光軸に対する角度調整を含まない２つの自由度のみで調整されるように構成されるプレートに取り付けられる、請求項１に記載のモードロックレーザモジュール。
【請求項１２】
前記プレートが金属コーティングを有するプリント回路基板を備えるか、または前記プレートが金属のプレートを備える、請求項１１に記載のモードロックレーザモジュール。
【請求項１３】
前記利得媒体内の前記キャビティ内ビームの第１のビームウェストは１００ミクロンと１５０ミクロンとの間であり、前記可飽和吸収体ミラーにおける前記キャビティ内ビームの第２のビームウェストは７５ミクロンと１２５ミクロンとの間である、請求項１に記載のモードロックレーザモジュール。
【請求項１４】
前記第１の集束光学系は、前記利得媒体と前記可飽和吸収体ミラーとの間の前記レーザキャビティ内に配置され、
前記第２の集束光学系は、前記第１の集束光学系と前記可飽和吸収体ミラーとの間の前記レーザキャビティ内に配置され、
前記第１の集束光学系と前記第２の集束光学系との間のキャビティ内ビームは、本質的にコリメートされている、請求項１に記載のモードロックレーザモジュール。
【請求項１５】
前記第１の集束光学系の焦点距離は２４０ｍｍと２６０ｍｍとの間であり、前記第２の集束光学系の焦点距離は２４０ｍｍと２６０ｍｍとの間である、請求項１４に記載のモードロックレーザモジュール。
【請求項１６】
前記出力カプラが前記第１の集束光学系を起点として２８０ｍｍと３００ｍｍとの間に配置され、前記利得媒体が前記出力カプラから４ｍｍと８ｍｍとの間に配置される、請求項１４に記載のモードロックレーザモジュール。
【請求項１７】
前記ベースシャーシに取り付けられ、かつ前記レーザキャビティからの出力ビームの周波数を２倍化するように配置された周波数２倍化結晶をさらに備える、請求項１４に記載のモードロックレーザモジュール。
【請求項１８】
前記レーザキャビティ内に配置されたレーザ窓または光学平面を更に備え、前記第２の集束光学系及び前記レーザ窓または前記光学平面は、前記レーザ窓または前記光学平面を回転させることによって前記可飽和吸収体ミラー上の前記キャビティ内ビームの入射角を調整するように配置される、請求項１に記載のモードロックレーザモジュール。
【請求項１９】
前記２つの集束反射器のうちの１つは、前記キャビティ内ビームを３回折り返す、請求項１に記載のモードロックレーザモジュール。
【請求項２０】
モードロックレーザモジュールであって、
ベースシャーシと、
５０ＭＨｚと２００ＭＨｚとの間のパルス繰り返し率で動作するように構成された第１のレーザキャビティを有するモードロックレーザと、ここで、前記モードロックレーザは前記ベースシャーシ上に組み立てられ、
前記第１のレーザキャビティの第１の端部に配置された前記第１のレーザキャビティの第１の端部ミラーと、
前記第１のレーザキャビティの第２の端部に配置された前記第１のレーザキャビティの第２の端部ミラーと、
前記第１のレーザキャビティ内に配置された利得媒体と、を備え、前記利得媒体は、前記第１のレーザキャビティに対する動作パワーでポンピングされたときに熱レンズ効果を示すように構成され、前記熱レンズ効果は、前記第１のレーザキャビティの長さの半分未満である、前記第１のレーザキャビティ内に形成された第２のレーザキャビティであって、前記第１の端部ミラーと、前記第１のレーザキャビティ内の前記ベースシャーシに組み込まれた第３の端部ミラーとを含む前記第２のレーザキャビティ内でのレーザ発振をサポートする、モードロックレーザモジュール。
【請求項２１】
前記第１の端部ミラー、前記第３の端部ミラー、および熱レンズ効果利得媒体が、追加のレンズ素子を有しない安定したレーザ発振キャビティを形成する、請求項２０に記載のモードロックレーザモジュール。
【請求項２２】
前記利得媒体が、マウント内に配置され、かつ能動的な冷却を行わない固体結晶を含む、請求項２０に記載のモードロックレーザモジュール。
【請求項２３】
前記利得媒体は、バナジン酸ネオジム（Ｎｄ３＋：ＹＶＯ４）を含む、請求項２０に記載のモードロックレーザモジュール。
【請求項２４】
前記ベースシャーシの最大縁部の長さは３５０ｍｍ以下である、請求項２０に記載のモードロックレーザモジュール。
【請求項２５】
前記モードロックレーザモジュールが、最大縁部の長さが３５０ｍｍ以下の寸法で、厚さが４０ｍｍ以下の寸法で、前記モードロックレーザモジュールの重量が２キログラム以下であるスラブ形状を有する、請求項２０に記載のモードロックレーザモジュール。
【請求項２６】
前記モードロックレーザモジュールによって占有される最大体積が０．００２８立方メートル（０．１立方フィート）以下である、請求項２０に記載のモードロックレーザモジュール。
【請求項２７】
前記ベースシャーシのねじれ剛性を増大させる、前記ベースシャーシを斜めに横切って延在する傾斜リブをさらに備え、前記第１のレーザキャビティのキャビティ内ビームは前記傾斜リブにおける複数の開口部を通過する、請求項２０に記載のモードロックレーザモジュール。
【請求項２８】
前記第１のレーザキャビティのキャビティ内ビームを複数回折り返す反射器を前記第１のレーザキャビティ内にさらに備える、請求項２０に記載のモードロックレーザモジュール。
【請求項２９】
モードロックレーザを動作させる方法であって、
レーザキャビティの利得媒体を光ポンプビームでポンピングして、前記利得媒体が８ジオプタと１２ジオプタとの間の範囲のジオプタ値を有する熱レンズ効果を示すようにするステップと、
前記レーザキャビティの第１の端部における出力カプラと前記レーザキャビティの第２の端部における可飽和吸収体ミラーとでキャビティ内ビームを反射するステップと、
ジオプタ値の範囲に亘って安定した光パルスの出力を生成するステップと、を含む方法。
【請求項３０】
前記利得媒体が１ジオプタと１５ジオプタとの間の範囲のジオプタ値を有する熱レンズ効果を示すように、前記レーザキャビティの前記利得媒体をポンピングするステップを更に含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記光ポンプビームの波長を調整することによって前記熱レンズ効果の量を調整するステップを更に含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
前記利得媒体と前記可飽和吸収体ミラーとの間に配置された第１の集束反射器と第２の集束反射器とで前記キャビティ内ビームを反射するステップを更に含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３３】
前記利得媒体、前記出力カプラ、および前記可飽和吸収体ミラーを支持するシャーシに対する前記可飽和吸収体ミラーの配向角度を調整することなく、前記可飽和吸収体ミラー上の前記キャビティ内ビームの入射角を調整するステップを更に含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記レーザキャビティの長さを延長するために、前記利得媒体と前記可飽和吸収体ミラーとの間に配置された複数のミラーで前記キャビティ内ビームを反射するステップを更に含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３５】
前記複数のミラーのうちの２つのミラー間で前記キャビティ内ビームを直接的に連続反射で３回以上反射するステップを更に含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
高次モードを抑制するために前記キャビティ内ビームに対する開口を適用するステップを更に含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
前記光パルスが５０ＭＨｚと２００ＭＨｚとの間のパルス繰り返し率を有し、前記出力カプラおよび前記可飽和吸収体ミラーが取り付けられるシャーシが、３５０ｎｍ以下の最大縁部寸法を有する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３８】
前記利得媒体をポンピングすることは、前記利得媒体に２ワットと１０ワットとの間の光パワーを供給することを含み、前記モードロックレーザからの平均出力パワーは３５０ミリワットと３．５ワットとの間である、請求項２９に記載の方法。
【請求項３９】
前記光パルスの半値全幅のパルス幅は、９ピコ秒と３８ピコ秒との間である、請求項２９に記載の方法。