【手続補正書】
【提出日】平成18年12月20日(2006.12.20)
【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】
選択した動作波長または波長領域でかつ選択した基本繰り返し周波数で光パルスを生成するレーザであって、
（ａ）  光パルスを複数回の往復で光パルスを蓄積することができる１つ以上の光共振器、または１つの閉光学通路であって、１つ以上の利得媒体を備え、往復光路長が選択した基本繰り返し周波数となるように選択されてなる１つ以上の光共振器または１つの閉光学通路と；
（ｂ）  １つ以上の励起光源と；
（ｃ）  前記選択した動作波長または波長領域で光学利得が得られるように、励起光源からの励起光を前記１つ以上の利得媒体に結合させるための１つ以上の光カプラと；
（ｄ）  前記１つ以上の光共振器または前記１つの閉光学通路と光学的に結合する１つ以上の非線形光学、あるいは可飽和吸収体素子またはデバイスと；
（ｅ）  カーボンナノチューブを含んだ１つ以上の可飽和吸収素子もしくはデバイスを有するレーザから外へ光パルスを取り出す１つ以上の光カプラを備える。
【請求項２】
前記１つ以上の光共振器または閉光学通路と光学的に結合した波長調整素子またはデバイスをさらに備える、請求項１に記載のレーザ。
【請求項３】
カーボンナノチューブを有する前記１つ以上の非線形光学、あるいは可飽和吸収体素子またはデバイスは、前記１つ以上の光共振器の内の1つ、または前記閉光学通路内に配置される、請求項１または２に記載のレーザ。
【請求項４】
波長調整素子は前記１つ以上の光学共振器のうちの１つ、または前記閉光学通路内に配置される、請求項２に記載のレーザ。
【請求項５】
カーボンナノチューブを有する前記非線形光学、あるいは可飽和吸収体素子またはデバイスはモードロッカーである、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレーザ。
【請求項６】
前記モードロッカー素子またはデバイスは、自己始動または自己起動素子またはデバイスである、請求項５に記載のレーザ。
【請求項７】
光パルスを生成するために可飽和吸収体と協働する能動モード同期デバイスをさらに備え、ハイブリッドモード同期構成をとる、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のレーザ。
【請求項８】
可飽和吸収体素子またはデバイスがＱスポイラとして用いられることを特徴とする受動Ｑスイッチレーザである、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のレーザ。
【請求項９】
約１ピコ秒以下の長さの光パルスを生成することができる、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のレーザ。
【請求項１０】
１パルス当たり約３５ｐＪより高いエネルギーの光パルスを生成することができる、あるいは約３５ワットより高いピークパワーの光パルスを生成することができる、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のレーザ。
【請求項１１】
カーボンナノチューブは単層カーボンナノチューブ（ＳＷＮＴ）である、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のレーザ。
【請求項１２】
カーボンナノチューブを含む層の厚さを変化させることによって、モード同期およびＱスイッチング閾値光エネルギを調整する、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のレーザ。
【請求項１３】
カーボンナノチューブの直径は、レーザの動作波長領域内でエキシトン吸収特性が示されるよう選択される、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のレーザ。
【請求項１４】
カーボンナノチューブを有する１つ以上の層を備える、レーザモード同期素子またはデバイス。
【請求項１５】
カーボンナノチューブはＳＷＮＴである、請求項１４に記載の素子またはデバイス。
【請求項１６】
カーボンナノチューブの直径は所望の動作波長領域内で吸収を行うように選択される、請求項１４又は１５に記載の素子またはデバイス。
【請求項１７】
カーボンナノチューブは、広い動作帯域幅となるように異なる直径範囲をもつよう選択される、請求項１４又は１５に記載の素子またはデバイス。
【請求項１８】
反射型と透過型のいずれでも動作可能である、請求項１４乃至１７のいずれか一項に記載の素子またはデバイス。
【請求項１９】
カーボンナノチューブは、モード同期とＱスイッチング閾値光エネルギの両方またはいずれか一方を調整するよう厚さが変化する層内に設けられる、請求項１４乃至１８のいずれか一項に記載の素子またはデバイス。
【請求項２０】
カーボンナノチューブの層が基板表面に設けられる、請求項１４乃至１９のいずれか一項に記載の素子またはデバイス。
【請求項２１】
基板の他方の面にはＡＲ（反射防止）コーティング、バンドパスフィルタ、またはハーフミラーが設けられる、請求項２０に記載の素子またはデバイス。
【請求項２２】
請求項１４乃至２１のいずれか一項に記載の素子またはデバイスを備える、パルスレーザ。
【請求項２３】
光が通過するカーボンナノチューブを備える層、膜、またはコーティングを備える、導波路。
【請求項２４】
光ファイバを備えるか光ファイバである、請求項２３に記載の導波路。
【請求項２５】
レーザで光パルスを生成するための方法であって、カーボンナノチューブを備え、レーザの共振器に光結合するモードロッカーを設けることを含む、方法。
【請求項２６】
請求項１に記載のレーザをＱスイッチングする工程を備える、レーザで光パルスを生成するための方法。
【請求項２７】
利得媒体を含む共振器と、
前記利得媒体内で光学利得を生成するような励起源と、
前記共振器と、光学的に結合し、カーボンナノチューブを含んだ可飽和吸収体と、を備え、
前記カーボンナノチューブの直径が０．６ｎｍから２ｎｍであることを特徴とするレーザ。
【請求項２８】
利得媒体を含む共振器と、
前記利得媒体内で光学利得を生成するような励起源と、
前記共振器と、光学的に結合し、カーボンナノチューブを含んだ可飽和吸収体と、を備え、
前記カーボンナノチューブは、単層カーボンナノチューブおよび多層カーボンナノチューブを含有することを特徴とするレーザ。
【請求項２９】
利得媒体を含む共振器と、
前記利得媒体内で光学利得を生成するような励起源と、
前記共振器と、光学的に結合し、カーボンナノチューブを含んだ可飽和吸収体と、を備え、
前記可飽和吸収体は、前記カーボンナノチューブの直径を制御することにより、０．８μｍから２．０μｍまでの波長領域の光を吸収するものであることを特徴とするレーザ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
さらに、本発明によれば、モード同期、Ｑスイッチレーザまたは本発明のモード同期とＱスイッチングを組み合わせた混成レーザを用いて、レーザ光パルス（光パルス）を生成するための方法が提供される。この方法は、カーボンナノチューブを備えるモードロッカーまたはＱスイッチャーを設ける工程を有する。モードロッカーまたはＱスイッチャーは、レーザ構成内で共振器と光結合する。当該技術で公知の任意のレーザ構成を用いることができ、特にレーザはリングレーザ、ファブリペロー（ＦＰ）リニア共振器構成レーザ、シグマ構成レーザ、または衝突パルスモード同期（ＣＰＭ）構成レーザのいずれかであればよい。この方法はさらに、レーザ構成内でレーザの共振器に光結合する、カーボンナノチューブを有さない１つ以上の非線形光学材料または可飽和吸収体を設ける工程を有する。本発明の素子、デバイス、およびレーザを、短光パルスを生成するためにレーザを受動モード同期するための方法にも用いることができる。本発明によれば、（様々な所望の波長で、ただし好ましくは光通信に効果的な波長領域で）長さが<５ピコ秒、<２ピコ秒、<１ピコ秒、<５００フェムト秒、<１００フェムト秒、<５０フェムト秒、または<１０フェムト秒の短光パルスを生成するデバイスと方法が提供される。
また、本発明によれば、以下のレーザが提供される。
（ｉ）利得媒体を含む共振器と、前記利得媒体内で光学利得を生成するような励起源と、前記共振器と、光学的に結合し、カーボンナノチューブを含んだ可飽和吸収体と、を備え、前記カーボンナノチューブの直径が０．６ｎｍから２ｎｍであることを特徴とするレーザ。
（ｉｉ）利得媒体を含む共振器と、前記利得媒体内で光学利得を生成するような励起源と、前記共振器と、光学的に結合し、カーボンナノチューブを含んだ可飽和吸収体と、を備え、前記カーボンナノチューブは、単層カーボンナノチューブおよび多層カーボンナノチューブを含有することを特徴とするレーザ。
（ｉｉｉ）利得媒体を含む共振器と、前記利得媒体内で光学利得を生成するような励起源と、前記共振器と、光学的に結合し、カーボンナノチューブを含んだ可飽和吸収体と、を備え、前記可飽和吸収体は、前記カーボンナノチューブの直径を制御することにより、０．８μｍから２．０μｍまでの波長領域の光を吸収するものであることを特徴とするレーザ。