【手続補正書】
【提出日】平成29年10月24日(2017.10.24)
【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】
モード同期レーザー発振器、再生増幅器、多重パス方式増幅器または単一パス方式増幅器のための光学システムであって、
二次光学非線形および三次光学非線形を有するクリスタル構造を持つレーザー活性ゲイン媒質を備えており、
レーザー放射線の二次高調波の発生を制御するために、前記レーザー活性ゲイン媒質のクリスタルが前記レーザー放射線のレーザーパルスの伝搬ベクトルに対してある向きに配置されてなり、
前記レーザー活性ゲイン媒質が、硫化物、セレン化物およびテルル化物からなる群から選択されるホスト材料を含んでなり、
前記レーザー活性ゲイン媒質が前記ホスト材料内に遷移金属イオンドーパントを含んでなる、光学システム。
【請求項２】
前記レーザー活性ゲイン媒質のクリスタルは屈折率ｎ２を有し、
前記光学システムが、屈折率ｎ１を有する前記クリスタルの前に位置する媒質から前記クリスタルに所定の入射角度θｉでレーザーパルスが入射するように構成されており、
前記クリスタルが該クリスタルの所定のクリスタル軸に対して次の角度Φを有するように形成されたカット面を有し、
Φ＝９０−ａｒｃｓｉｎ（（ｎ１／ｎ２）ｓｉｎθｉ）
それにより、前記クリスタルが二次高調波の発生を最小限に抑えるように構成されてなる、請求項１に記載の光学システム。
【請求項３】
前記レーザー活性ゲイン媒質が、せん亜鉛鉱タイプのクリスタル構造を有しており、二次高調波放射線の発生を縮小するために、前記レーザー活性ゲイン媒質のクリスタル内の前記レーザーパルスの伝搬ベクトルがクリスタル軸［１００］、［０１０］、［００１］のうちの１つのクリスタル軸と平行となっている、
又は、前記レーザー活性ゲイン媒質が、ウルツ鉱タイプのクリスタル構造を有しており、前記二次高調波放射線の発生を削減するために、前記レーザー活性ゲイン媒質のクリスタル内の前記レーザーパルスの伝搬ベクトルがクリスタル軸［０００１］に対して平行となっている、請求項１又は２に記載の光学システム。
【請求項４】
前記光学システムが前記レーザーの活性ゲイン媒質へ前記レーザー放射線の二次高調波のリターンを防止するための光学素子を備えてなり、好ましくは、
基本波長範囲内の反射係数よりも小さな前記二次高調波波長範囲内の反射係数を有するミラーを備えてなり、及び/又は好ましくは、
前記基本波長範囲内の吸収と比較して前記二次高調波波長範囲内の吸収が大きい共振器内素子を備えてなる、請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載の光学システム。
【請求項５】
前記光学システムが、前記レーザーパルスの持続時間よりも長い、レーザーパルスに対する群遅延を前記二次高調波放射線に与えるための光学素子を備えてなり、好ましくは、
前記レーザー活性ゲイン媒質のクリスタルの中への再進入の前に前記基本パルスの持続時間よりも長いさらなる遅延を前記二次高調波放射線に与えるための共振器内素子を備えてなり、更に好ましくは、
前記さらなる遅延を与える前記共振器内素子がバルク分散補償器、プリズムペア、くさび又はくさびペア、分散制御チャープミラーまたはＧｉｒｅｓ−Ｔｏｕｒｎｏｉｓ干渉計である、請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の光学システム。
【請求項６】
共振器ミラーを備えており、
前記ｆ−２ｆスキームに従って前記基本パルスのキャリアエンベロープオフセット周波数を測定、制御するために、前記共振器ミラーにより反射または伝達される二次高調波放射線が用いられてなる、請求項１乃至５のうちのいずれか１項に記載の光学システム。
【請求項７】
共振器ミラーを備えており、該共振器ミラーにより反射または伝達される二次高調波放射線が前記レーザーのさらなる出力として用いられてなり、又は、
前記基本波長において全くまたはわずかな出力しかない場合に、前記共振器ミラーにより反射または伝達される二次高調波放射線が前記レーザーの主要かつ有用な出力として用いられてなる、請求項１乃至６のうちのいずれか１項に記載の光学システム。
【請求項８】
前記レーザー活性ゲイン媒質のクリスタルが単結晶材料である、請求項１乃至７のうちのいずれか１項に記載の光学システム。
【請求項９】
前記遷移金属イオンドーパントが、３ｄ４、４ｄ４、５ｄ４、３ｄ６、４ｄ６または５ｄ６の電子構造および５Ｔ２および５Ｅの四面体対称により説明される基底状態および励起状態を有しており、
前記ホスト材料が４つの配位置換サイトを有するクリスタル構造を持っており、前記遷移金属イオンドーパントが前記４つの配位置換サイトに置換されており、前記ホスト材料が非空間反転対称性クリスタル構造を有してなる、請求項１に記載の光学システム。
【請求項１０】
前記遷移金属イオンドーパントが、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＣｕからなる群から選択されてなり、好ましくは、
前記遷移金属イオンドーパントがＣｒ２＋またはＦｅ２＋である、請求項１または９に記載の光学システム。
【請求項１１】
前記ホスト材料が式ＭＸを有するＩＩ族〜ＶＩ族の化合物であり、ＭがＭｇ、Ｚｎ、Ｃｄ、および、それらの組み合わせからなる群から選択される二価のカチオンであり、ＸがＳ、Ｓｅ、Ｔｅ、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される二価のアニオンであり、好ましくは、
前記ホスト材料がＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅおよびＣｄＴｅからなる群から選択されるように構成されてなり、更に好ましくは、
前記遷移金属イオンドーパントがＣｒ２＋である、請求項１に記載の光学システム。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れかに記載のモード同期レーザー発振器、再生増幅器、多重パス方式増幅器または単一パス方式増幅器のための光学システムを最適化する方法であって、
レーザー活性ゲイン媒質のクリスタルのクリスタル軸を特定する工程と、
前記クリスタルをカットする工程と、
前記光学システムの必要出力に応じて、前記光学システム内の前記クリスタルをレーザーパルスの伝搬ベクトルに対して所定の向きに配置する工程と
を含む、方法。
【請求項１３】
モード同期レーザー発振器、再生増幅器、多重パス方式増幅器または単一パス方式増幅器のための光学システムを最適化する方法であって、
屈折率ｎ２を有するレーザー活性ゲイン媒質のクリスタルのクリスタル軸を特定する工程と、
屈折率ｎ１を有する媒質から前記クリスタルに入射するレーザーパルスの所望の入射角θを選択する工程と、
二次高調波の発生を最小限に抑えるために、Φ＝９０−ａｒｃｓｉｎ（（ｎ１／ｎ２）ｓｉｎθｉ）であり、かつ、所望の入射角度θで入射する前記レーザー活性ゲイン媒質のクリスタル内の前記レーザーパルスの伝搬ベクトルが所定のクリスタル軸に対して平行となるように、前記クリスタルを所定のクリスタル軸に対してカット面がある角度Φを形成するようにカットする工程と、
前記レーザーパルスが前記クリスタルに所望の入射角度θで入射するような向きに前記クリスタルを前記システム内に配置する工程と
を含む、方法。
【請求項１４】
前記レーザー活性ゲイン媒質のクリスタルがせん亜鉛鉱タイプのクリスタル構造を有しており、前記二次高調波放射線の発生を削減するために、前記レーザー活性ゲイン媒質のクリスタル内の前記レーザーパルスの伝搬ベクトルが、クリスタル軸［１００］、［０１０］、［００１］のうちの１つのクリスタル軸に対して実質的に平行となっている、
又は、前記レーザー活性ゲイン媒質のクリスタルがウルツ鉱タイプのクリスタル構造を有しており、前記二次高調波放射線の発生を削減するために、前記レーザー活性ゲイン媒質のクリスタル内の前記レーザーパルスの伝搬ベクトルがクリスタル軸［０００１］に対して実質的に平行となっている、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
共振器ミラーにより反射または伝達される前記二次高調波放射線を用いてｆ−２ｆスキームに従って基本パルスのキャリアエンベロープオフセット周波数を測定、制御するステップ、又は、
共振器ミラーにより反射または伝達される前記二次高調波放射線を前記レーザー光学システムのさらなる出力として用いるステップを含んでいる、請求項１２乃至１４のうちのいずれか１項に記載の方法。