(57)【要約】  誘導ブリルアン散乱位相共役鏡を使用する光線分割増幅レーザーで、各ビームの位相を制御して、それらの相対位相を“０”にする装置及び方法を提供する。位相共役鏡から反射されたレーザービームの位相差を“０”にする過程は、前記位相共役鏡から反射されるレーザービーム１０４’、．．．、１１４’、１２４’を光経路コンバーター１３１、１３２を通じて光感知機１５０に入射させる第１段階と、前記反射レーザービーム中から一つ１０４’を基準レーザービームとして、それを他の反射レーザービーム１１４’と干渉させる第２段階と、前記干渉結果を感知して、二つのレーザービーム１０４’、１１４’の位相差が“０”になるように圧電素子１０９、１１９を微細駆動して反射板１０８、１１８、１２８の位置を制御する第３段階と、を含む。
2007520724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導ブリルアン位相共役鏡の後方の任意の位置に配置された反射板と、
前記反射板を微細駆動する微細駆動ドライバーと、を含んで成り立ち、
前記微細駆動ドライバーを動作させて前記反射板と前記位相共役鏡間の距離を制御して、前記誘導ブリルアン散乱共役鏡での誘導ブリルアン散乱が起きる位置を制御して、それによって誘導ブリルアン散乱共役鏡に入射するレーザービームと誘導ブリルアン散乱を通じて反射されたレーザービームの位相を制御することを特徴とする、誘導ブリルアン散乱位相共役鏡を有する増幅器で位相を自己制御する装置。
【請求項２】
レーザービームを前記誘導ブリルアン散乱位相共役鏡の任意の位置に集束させる集束レンズが、前記誘導ブリルアン散乱位相共役鏡の前側の任意の位置に追加に配置されることを特徴とする、請求項１記載の誘導ブリルアン散乱位相共役鏡を有する増幅器で位相を自己制御する装置。
【請求項３】
前記反射板は凹面鏡で、前記微細駆動ドライバーは圧電素子であることを特徴とする、請求項１記載の誘導ブリルアン散乱位相共役鏡を有する増幅器で位相を自己制御する装置。
【請求項４】
一つのレーザービームを二つ以上のレーザービームに分割する光分割器６１と、
該光分割器から入射したレーザービームを誘導ブリルアン散乱を通じて入射されたレーザービームと反対方向に反射させる誘導ブリルアン散乱位相共役鏡６３、７３と、
前記位相共役鏡の後方の任意の位置に配置され、前記位相共役鏡を透過したビームを再び前記位相共役鏡に入射させる反射板８２、９２と、
前記反射板を微細駆動する微細駆動ドライバー８４、９４と、を含んで成り立ち、
前記微細駆動ドライバーを動作させ前記反射板と前記位相共役鏡間の相対距離６６、７６を制御して、前記誘導ブリルアン散乱共役鏡での誘導ブリルアン散乱が起きる位置を制御して、それにより散乱によって反射されるレーザービームの位相差を”０”にすることを特徴とする、誘導ブリルアン散乱位相共役鏡を有する増幅器で位相を自己制御する装置。
【請求項５】
増幅器にレーザービームを提供するレーザービーム発生器と、
前記レーザービームを増幅するための多数の位相共役鏡光増幅器２２０、２５０、３５０と、
前記光増幅器と対をなし、前記光増幅器で増幅されたレーザービームが前記レーザービーム発生器に反射することを遮断する多数の光遮断器２１０、２４０、３００と、を含んで成り立ち、
前記光増幅器２５０、３５０と前記光遮断器３００は、レーザービームを二つ以上に分割して増幅したり遮断したりして、
前記光増幅器２５０、３５０と光遮断器３００各々は、一つのレーザービームを二つ以上のレーザービームに分割する光分割器と、該光分割器から入射されたレーザービームを誘導ブリルアン散乱によって入射されたレーザービームと反対方向にレーザービームを反射させる誘導ブリルアン散乱位相共役鏡と、前記位相共役鏡後方の任意位置に設置され前記位相共役鏡を透過したビームを再び前記位相共役鏡に入射させる反射板２６１、２７１、３１０、３２０と、前記反射板を微細駆動する微細駆動ドライバー２６０、２７０、３１１、３２１と、を含んで成り立ち、
前記微細駆動ドライバーを動作させて前記反射板と前記位相共役鏡間の相対距離を制御して、前記位相共役鏡での誘導ブリルアン散乱が起きる位置を制御して、それにより散乱によって反射されるレーザービームの位相差を“０”にすることを特徴とする、誘導ブリルアン散乱位相共役鏡を有する増幅器で位相を自己制御する装置。
【請求項６】
散乱によって反射されるレーザービームの位相差を“０”にするために、入射レーザービームを前記誘導ブリルアン散乱位相共役鏡の任意位置に集束させる集束レンズが、前記誘導ブリルアン散乱位相共役鏡の前側の任意の位置にさらに配置されたことを特徴とする、請求項４または請求項５記載の誘導ブリルアン散乱位相共役鏡を有する増幅器で位相を自己制御する装置。
【請求項７】
前記反射板は、凹面鏡を使用して、前記微細駆動ドライバーは、圧電素子を使用して、散乱によって反射されるレーザービームの位相差を“０”にすることを特徴とする、請求項４または請求項５記載の誘導ブリルアン散乱位相共役鏡を有する増幅器で位相を自己制御する装置。
【請求項８】
一つのレーザービームを複数に分割する光分割器と、
前記複数に分割したレーザービームが入射する誘導ブリルアン散乱位相共役鏡と、
前記誘導ブリルアン散乱位相共役鏡の後方の位置に配置された反射板と、
前記反射板を微細制御して前記誘導ブリルアン散乱共役鏡で散乱され反射されるレーザービームの位相差を“０”にする微細駆動ドライバーと、を含み成り立つ誘導ブリルアン散乱位相共役鏡を有する増幅器で位相を自己制御する装置であり、
前記装置が、反射レーザービーム１０４、１１４、１２４の経路を変更する光経路コンバーター１３１、１３２、１３３と、前記光経路コンバーターによって経路が変更されたレーザービーム１０４’、１１４’、１２４’を干渉させる光干渉手段１３４、１３５、１３６と、前記干渉されたビームを感知する光感知器１５０と、該光感知器で感知された結果を分析して微細駆動ドライバーを動作させる中央制御機１６０と、を含んで成り立ち、
前記光感知器からの入力信号を確認して前記中央制御機を通じて微細駆動ドライバーを制御し、それによって前記散乱によって反射されるレーザービームの位相差を“０”にすることを特徴とする、誘導ブリルアン散乱位相共役鏡を有する増幅器で位相を自己制御する装置。
【請求項９】
前記反射板は、凹面鏡を使用し、前記微細駆動ドライバーは圧電素子を使用して、散乱によって反射されるレーザービームの位相差を“０”にすることを特徴とする、請求項８記載の誘導ブリルアン散乱位相共役鏡を有する増幅器で位相を自己制御する装置。
【請求項１０】
前記散乱によって反射されるレーザービームの位相差を“０”にするために、前記光感知機はＣＣＤカメラを使用し、前記中央制御機は圧電素子駆動ドライバーを含む、請求項８記載の誘導ブリルアン散乱位相共役鏡を有する増幅器で位相を自己制御する装置。
【請求項１１】
前記位相共役鏡で反射されるレーザービーム１０４’、．．．、１１４’、１２４’を光経路コンバーター１３１、１３２を通じて光感知器１５０に入射させる第１段階と、
前記反射レーザービーム中の一つを基準レーザービーム１０４’として使用し、それを他の反射レーザービーム１１４’と干渉させる第２段階と、
前記干渉結果を感知して、二つのレーザービーム１０４’、１０４’の位相差が“０”になるように圧電素子１０９、１１９を微細駆動して反射板１０８、１１８、１２８の位置を制御する第３段階と、
前記基準レーザービームをまた他の反射レーザービーム１２４’と干渉させた後、中央制御機１６０を通じて圧電素子１０９、１２９を微細駆動して前記二つの反射レーザービーム１０４’、１２４’の位相差が“０”になるように反射板１０８、１１８、１２０の位置を制御する第４段階と、
前記基準レーザービームと干渉させていない別の反射レーザービームを基準レーザービームと干渉させながら前記二つのレーザービームの位相差が“０”になるように反射板の位置を制御する第５段階と、
前記第５段階を反復遂行して、基準レーザービームと残りの反射レーザービームを順に干渉させて、前記干渉させた二つの反射レーザービームの位相差が“０”になるようにする第６段階と、
を含み成り立つ、位相共役鏡の後方に配置された反射板と前記反射板を微細制御する微細駆動ドライバーを使用して、前記位相共役鏡から反射されたレーザービームの位相差を“０”にすることを特徴とする、誘導ブリルアン散乱位相共役鏡を有する増幅器で位相を自己制御する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導ブリルアン散乱位相共役鏡（Ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ  Ｂｒｉｌｌｏｕｉｎ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ−Ｐｈａｓｅ  Ｃｏｎｊｕｇａｔｅ  Ｍｉｒｒｏｒ：ＳＢＳ−ＰＣＭ）を利用した光線分割増幅レーザーで、各ビームの位相を制御して、それらの相対位相を“０”にする装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
誘導ブリルアン散乱位相共役鏡は、位相共役波を反射させてレーザー増幅過程で起きるレーザービームの歪曲を補償し、光線分割高出力レーザーに容易に応用されている。誘導ブリルアン散乱位相共役鏡を利用した光線分割増幅レーザーは、米国特許第５，８３２，０２０号と大韓民国特許第３１８５２０号に開示されている。
【０００３】
図１は、大韓民国特許出願番号第１０−１９９９−０００１１８７号に開示された光線分割増幅レーザーの概略図である。図１に図示された従来の光線分割増幅レーザーは、レーザービーム発生器から放出されたレーザービームがシステムの光学要素を透過した後、それらの中の一部レーザービームが前記光学要素で反射されレーザービーム発生器に再び入射してレーザービーム発生器を損傷させることを防止するために、光遮断器を含む。図１は、レーザービームの分割と増幅を説明するための概略図である。図１に図示したように、レーザー光源５から放出されたレーザービームは、光増幅ステージ１０、１１、１２、．．．を経て増幅される。増幅されたレーザービーム１３は、前記レーザービームを必要とするシステムに提供される。もし、レーザービームの一部が反射されてレーザー光源５に再び入射すると、レーザー光源５は損傷を負うことになる。これを防止するために、従来技術は１／４位相板６、誘導ブリルアン散乱位相共役鏡７、及び光増幅器８を配列して、レーザー光源５に入射するビームを遮断するために偏光を利用する。
【０００４】
前記光線分割増幅器で、各々の光分割器によって分割されたレーザービームは、各々の誘導ブリルアン散乱位相共役鏡７によって反射され、必要によって再び結合する。万一、結合されるレーザービームが１８０度の位相差を有すると、前記結合されたレーザービームの空間分布において中心の強さが“０”になる。したがって、高品質のレーザービームが得られない。
【０００５】
位相共役鏡で反射されたレーザービームは、異なる位相を持つ。その理由は、誘導ブリルアン散乱が起きる位置が各位相共役鏡ごとに異なるためである。それにより、お互いに異なる位相共役鏡で反射されたレーザービームは、各々異なる位相を持つようになり、位相が異なるレーザービームが結合する時、結合されたレーザービームの中心の強さは周囲の強さと異なって分布する。均一な空間分布を有する高品質のレーザービームを得るためには、誘導ブリルアン散乱によって反射されるレーザービームの位相を制御して、各々の相対的位相差を“０”に合わせる作業が要求される。
【０００６】
上記のような問題点を解決するために、多様な方式の研究が進められてきた。
【０００７】
図２は、位相をロックするために焦点オーバーラップを利用する、誘導ブリルアン散乱位相共役鏡を採用した従来の位相制御方式の概略図である。この方式は、複数のレーザービーム２１、２２、２３を、レンズ２４を通じて、一つの誘導ブリルアン散乱位相共役鏡２０に集中させ、複数のレーザービームを一つの焦点にオーバーラップさせる方法である。前記方式を利用する場合、複数のレーザービームが散乱によって同一な位置から反射され、したがってこれらは同一な位相を有することになる。しかし、この方式は、下記に示すような問題点を有している。
【０００８】
まず、レーザービームを増幅させるために、複数のレーザービームを一つの位相共役鏡に集中させなければならないので、入射エネルギーが高い場合、誘導ブリルアン散乱媒質が機能を喪失したり非線形性を示したりする。これは反射率及び位相共役度を顕著に低下させる。光線再結合方式の増幅システムは、高エネルギーのレーザービームを得るために使用される。前記の焦点オーバーラップ位相ロック（ｆｏｃｕｓ  ｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇ  ｐｈａｓｅ  ｌｏｃｋｉｎｇ）方式は、入射エネルギーが位相共役鏡の媒質が安定的に反射できるエネルギーを超過する場合には、事実上使用が難しい。さらに、各々のレーザービームはそれらの焦点が一つの位相共役鏡にすべてオーバーラップするように配置しなければならない。したがって、レーザービームの個数が増加するほど、それらの整列は難しくなる。そして、レーザービームの個数は、空間的に制限される。したがって、出力エネルギーが制限され、高出力エネルギーが得られなくなる。
【０００９】
図３は、分割されたレーザービームの位相差を“０”にするために提案されたまた他の方式である。前記方式は、誘導ブリルアン散乱位相共役鏡を利用したストークス波バックシーディング技術（Ｓｔｏｋｅｓ  ｗａｖｅ  ｂａｃｋ  ｓｅｅｄｉｎｇ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）による位相ロック方式である。ここで、ストークス波（ｓｔｏｋｅｓ  ｗａｖｅ）は、誘導ブリルアン散乱によって反射される反射波と同じ周波数を有するレーザービームを言う。この方式は、反射させようとするレーザービームを位相共役鏡の前方から入射させて、それと同時に、位相共役鏡の後方からレーザービームをシーディング（ｓｅｅｄｉｎｇ）する。この場合に、後方から入射されたストークス波が増幅され、ちょうど入射ビームが反射されるのと同じ効果が得られる。
【００１０】
図３で、入射レーザービーム３８が偏光分割器３６を経てファラデー回転器３４を通過すると、入射ビームの偏光が４５度回転する。その後に、前記レーザービームが位相共役鏡３０で反射され再びファラデー回転器３４を通過すると、偏光が４５度再び回転する。結果的に、反射レーザービーム３２は、入射レーザービーム３８の偏光と比較する時、９０度回転した偏光を有する。偏光分割器３６によって反射されたレーザービーム４０は、位相共役鏡３０で反射された反射レーザービームと同一であるので、前記レーザービーム４０は入射レーザービーム３８に比べて周波数が小さいストークス波になり、シーディングビームとして使用できる。反射させようとするレーザービーム４５、４５’、４５”が、各々の位相共役鏡４３、４３’、４３”の前方から入射する時、それと同時に、前記シーディングビーム４０がビーム分割器４１、４１’、４１”によって分割され、分割されたビーム４２、４２’、４２”は各々の位相共役鏡４３、４３’、４３”の後方から入射し、前記シーディングビーム４２、４２’、４２”は増幅されたレーザービーム４５、４５’、４５”を位相ロックするのに使用できる。ここで、各々の反射されたレーザービーム４５、４５’、４５”の位相差を“０”にするために、シーディングビーム４２、４２’、４２”間の位相差を“０”にしなければならない。これはビーム分割器４１、４１’、４１”の位置を調整することにより可能である。
【００１１】
各々の誘導ブリルアン散乱媒質に同一なストークス波をシーディングする場合、同一なストークス波が増幅され、誘導ブリルアン散乱位相共役鏡から反射される各々のビームの位相はロックされる。しかし、前記位相ロック方式も次に示す問題点を有している。まず、バックシーディングストークス波を発生させてそのビームが各々の焦点を通過するようにしなければならず、前記方式を具現するためのシステムの構造的配置が複雑である。言い換えれば、誘導ブリルアン散乱位相共役鏡で反射されるビームは、バックシーディングされなければならず、分割ビームが多い場合、すべての分割ビームがバックシーディングを必要とする。これを回避するために、入射ビームの一部だけがバックシーディングされる。しかし、この場合にも、入射ビームは充分に広い周波数帯を持たなければならず、ストークス波の周波数を含まなければならない。しかし、誘導ブリルアン散乱は、周波数幅が狭いほど良く現れることを考慮すると、上記した問題点は反射ビームの品質及び性能を悪化させるものである。さらに、この場合にも、分割ビームの個数が増加するほど、構造的配置が複雑で難しくなる。
【発明の開示】
【００１２】
したがって、本発明は誘導ブリルアン散乱位相共役鏡で散乱によって反射される各ビームの位相を制御する方法及び装置を提供する。
【００１３】
前記方法は、ビームの位相を制御するために、位相共役鏡で起きる散乱の位置を制御する。そのために、本発明は誘導ブリルアン散乱位相共役鏡の後方に反射板と微小変位制御器を導入し、前記反射板を利用して、位相共役鏡を透過したレーザービームを反射させ、再び位相共役鏡に入射させることにより散乱が起きる位置を制御する。
【００１４】
図面の簡単な説明
さらに、添付された図面とともに以下の詳細な説明から、本発明の目的と利点を完全に理解することができる。図面の説明は以下の通りである。
【００１５】
図１は、従来の誘導ブリルアン散乱位相共役鏡を適用した光線分割増幅システムの概略図である。
【００１６】
図２は、従来の誘導ブリルアン散乱位相共役鏡を利用した焦点オーバーラップによる位相ロック方式を示した概略図である。
【００１７】
図３は、従来の誘導ブリルアン散乱位相共役鏡を利用したストークス波（Ｓｔｏｋｅｓ  ｗａｖｅ）バックシーディング技術による位相ロック方式を示した概略図である。
【００１８】
図４は、反射レーザービームの位相を決定するシステムを光線分割増幅器に適用した実施例の概略図である。
【００１９】
図５は、本発明の誘導ブリルアン散乱及び反射板を通じてレーザービームの位相を制御する実施例の概略図である。
【００２０】
図６は、圧電素子を制御して位相共役鏡で反射されるレーザービームを干渉させる過程を示した概略図である。
【００２１】
図７は、本発明の誘導ブリルアン散乱及び反射板によりレーザービームの位相を制御する別の実施例の概略図である。
【００２２】
図８は、光分割増幅器での位相制御装置の配置を示した概略図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付した図面に記載された好ましい実施例を参照して、本発明をより詳細に説明する。参考までに、いくつかの図において同じ参照符号は対応する部分を指す。
【００２４】
優先的に、誘導ブリルアン散乱位相共役鏡で散乱が起きる過程と位置について説明する。
【００２５】
位相共役鏡の後方に反射板を配置して位相共役鏡の前側にレーザービームを入射させると、入射されたビームは、誘導ブリルアン散乱が起きる前に、前記位相共役鏡を透過した後、反射板によって反射され位相共役鏡に入射する。したがって、位相共役鏡の両側からレーザービームが入射することになる。ここで、位相共役鏡の両側から入射するレーザービームは同じ周波数を有し、お互いに反対方向に進行する。したがって、前記レーザービームは、位相共役鏡の任意地点でお互いに出会うことになる。これによって空間的に固定された定常波（ｓｔａｎｄｉｎｇ  ｗａｖｅ）が生成される。該定常波によって、位相共役鏡内部の密度は一定区間にわたって周期的に高いか低い形態で現れる。内部密度の形態も、定常波と同様に、空間的に固定されている。誘導ブリルアン散乱は、密度が高い位置で発生するので、前記定常波の生成位置を制御することにより、位相共役鏡で誘導ブリルアン散乱によって反射されるレーザービームの位相を制御できる。前述したように、定常波の生成位置は反射板によって位相共役鏡に入射されるビームに影響を受ける。ゆえに、前記位相共役鏡と反射板の相対距離を調整することにより定常波の生成位置を制御できる、それによって反射レーザービームの位相を制御できるようになる。
【００２６】
図４乃至図８を参照して、前記位相共役鏡と反射板の相対距離を変化させて反射レーザービームの位相を決定するシステムを光線分割増幅器に適用する過程について説明する。
【００２７】
図４は、反射レーザービームの位相を決定するシステムを光線分割増幅器に適用した実施例を図示したものである。図４に図示したように、レーザーを増幅させるために一つのレーザービーム６０が二つの入射レーザービーム６２、７２に分割され、該分割されたレーザービーム６２、７２は、各々の位相共役鏡６３、７３に入射する。前記入射レーザービーム６２、７２は、位相共役鏡の散乱現象が発生する位置６４、７４で反射され、入射レーザービームと反対方向に進行する反射レーザービーム６８、７８を生成する。ここで、前記二つの反射レーザービーム６８、７８は、位相は変化せずにロックされているが、各々の反射レーザービーム６８、７８は、各々位相共役鏡で反射されるため、位相はお互いに同一ではない。ゆえに、二つの反射ビームの位相差は、“０”ではない。したがって、前記位相差により、前記反射レーザービームが再結合する時、相殺干渉または補強干渉が起きる。万一、相殺干渉が起きると上述したように高品質のレーザービームを得られなくなる。
【００２８】
図５は、反射板と微細駆動ドライバー（ｆｉｎｅ  ｄｒｉｖｅｒ）を導入して位相共役鏡で反射される反射レーザービームの位相を制御する一実施例を示した概略図である。前記反射レーザービームの位相を制御する装置は、集束レンズと、誘導ブリルアン散乱位相共役鏡と、反射板と、微細駆動ドライバーである圧電素子を含み成り立っている。集束レンズは、入射レーザービームを位相共役鏡に集束させるために使用する。集束レンズには、反射板によって反射されたレーザービームを位相共役鏡の一カ所に集中させるために凹面鏡を使用する。
【００２９】
以下、反射レーザービームの位相を制御する過程について説明する。
【００３０】
一つのレーザービームが、分割増幅するために複数の入射レーザービーム１０１、．．．、１１１、１２１に分割される。各々の入射レーザービームは、集束レンズ１０５、．．．、１１５、１２５により、位相共役鏡１００、．．．、１１０、１２０に集束される。ここで、入射レーザービームは、散乱が起きる前に位相共役鏡を透過した後、反射凹面鏡１０８、．．．、１１８、１２８によって反射される。各々の反射レーザービーム１０３、．．．、１１３、１２３は、前記位相共役鏡内の任意位置に集束される。前記集束レンズによって集束された入射レーザービームと、前記反射凹面鏡によって集束されたレーザービームが任意の位置１０２、．．．、１１２、１２２で出会うと、上述したように、定常波（ｓｔａｎｄｉｎｇ  ｗａｖｅ）が生成される。前記定常波が生成される位置は、各位相共役鏡１００、．．．、１１０、１２０内の任意の位置に固定されるので、各反射レーザービーム１０４、．．．、１１４、１２４の位相はロックされる。しかし、前記各位相共役鏡で生成される定常波の位置は同一ではないので、各位相共役鏡で誘導ブリルアン散乱によって反射される反射レーザービーム１０４、．．．、１１４、１２４の位相は、同一ではない。前記反射レーザービームが同一な位相を持つようにするために、圧電素子を使用して反射凹面鏡１０８、．．．、１１８、１２８を微細移動させ、前記反射凹面鏡１０８、．．．、１１８、１２８を通じて反射されるレーザービーム１０３、．．．、１１３、１２３が集束される位置を制御する。
【００３１】
図６は、圧電素子を微細駆動して反射凹面鏡の位置を制御し、それを通じて反射レーザービーム１０４、．．．、１１４、１２４の位相を変更させる装置を示した概略図である。前記の装置は、光経路コンバーターと、光感知器と、圧電ドライバーを含む中央制御機と、微細駆動ドライバーの圧電素子と、反射板として作用する反射凹面鏡を含み成り立っている。前記光感知器は、ＣＣＤカメラまたはラインカメラを採用できる。
【００３２】
圧電素子を微細駆動して反射凹面鏡の位置を制御し、それを通じて反射レーザービームの位相を変更させる過程を下記に示す。
【００３３】
第１段階で、前記位相共役鏡１００、．．．、１１０、１２０で反射されたレーザービーム１０４’、．．．、１１４’、１２４’は、光経路コンバーター１３１、．．．、１３２、１３３を通じて光感知部１５０に入射する。第２段階で、一つの反射レーザービーム１０４’を基準レーザービームとして、前記基準レーザービーム１０４’を他の反射レーザービーム１１４’と干渉させる。第３段階で、前記干渉した結果を感知して、圧電素子１０９、．．．、１１９、１２９を微細駆動して反射板１０８、．．．、１１８、１２８の位置を制御する。第４段階で、前記基準レーザービーム１０４’をまた他の反射レーザービーム１２４’と干渉させた後、中央制御機１６０を通じて圧電素子１０９、．．．、１１９、１２９を微細駆動しながら、前記二つの反射レーザービーム１０４’、１２４’の位相差が“０”になるように反射凹面鏡１０８、．．．、１１８、１２８の位置を制御する。第５段階で、前記基準レーザービームと干渉させていない残りの反射レーザービームを基準レーザービームと干渉させて、干渉させたレーザービームの位相差が“０”になるように反射凹面鏡の位置を制御する。第６段階で、前記第５段階を繰り返して基準レーザービームと残りの反射レーザービームすべてを正しく干渉させて、干渉させた反射レーザービームの位相差が“０”になるようにする。
【００３４】
図７は、レーザービームの位相を制御するまた他の実施例を示した概略図である。図７の装置は、集束レンズ１０５、．．．、１１５、１２５が使用されないことを除くと、図５の装置と同一な構成である。
【００３５】
図７に図示したように、単一レーザービームが複数の入射レーザービーム１７１、．．．、１８１、１９１に分割される。前記入射レーザービームは、集束されなかったために、位相共役鏡１７０、１８０、．．．、１９０で散乱しないで前記位相共役鏡を透過する。位相共役鏡を透過したレーザービームは、反射凹面鏡１７８、．．．、１８８、１９８で反射され、反射レーザービーム１７３、．．．、１８３、１９３は位相共役鏡内の任意の位置１７２、．．．、１８２、１９２で集束される。前記反射レーザービームが集束された任意の位置１７２、．．．、１８２、１９２で、前述したように、定常波（ｓｔａｎｄｉｎｇ  ｗａｖｅ）が生成され、誘導ブリルアン散乱が起きる。前記誘導ブリルアン散乱を通じて反射されたレーザービーム１７４、．．．、１８４、１９４は、再び反射凹面鏡１７８、．．．、１８８、１９８に進行し、前記反射凹面鏡１７８、．．．、１８８、１９８によって反射され反射レーザービーム１７５、．．．、１８５、１９５になる。これら反射レーザービームの位相を制御する過程は、図６で説明した段階と同一である。
【００３６】
図８は、光線分割増幅器を用いて位相共役鏡で反射される反射レーザービームの位相を制御する部分を示している。
【００３７】
図８で図示したように、第１増幅ステージ２００での第１光遮断器２１０と第１位相共役鏡増幅器２２０、そして第２増幅ステージ２３０での第２光遮断器２４０は、レーザービームを分割しないので、反射レーザービームの位相制御を必要としない。しかし、第２増幅ステージ２３０の第２位相共役鏡増幅器２５０と、第３増幅ステージ２９０の第３光遮断器３００は、レーザービームを２つに分割し、第３増幅ステージ２９０の第３位相共役鏡増幅器３５０は、レーザービームを４つに分割した。したがって、これらは反射レーザービームの位相制御を必要とする。ゆえに、第２増幅ステージ２３０の第２位相共役鏡増幅器２５０の後方に反射凹面鏡２６０、２７０と微細駆動ドライバーである圧電素子２６１、２７１が配置される。第３ステージ２９０の第３光遮断器３００の後方に反射凹面鏡３１０、３２０と微細駆動ドライバーである圧電素子３１１、３２１が配置される。同様に、第３増幅ステージ２９０の第３位相共役鏡増幅器３５０の後方にも上記したように反射凹面鏡３６０、３９０と微細駆動ドライバーである圧電素子３６１、３９１が配置される。このような整列を利用して、反射レーザービームの位相を調節する。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明で提案する位相制御方式によれば、各々の媒質で進行するレーザービームが反射され、前記媒質に再び入射する。したがって、エネルギーの制限がなく、これは従来の焦点オーバーラップ方式の問題点を克服するものである。さらに、従来のストークス波バックシーディング方式と異なり、ストークス波を別途に発生させる必要がない。本発明の装置は、単純な構造を有していて、分割レーザービームの個数による制限を受けないので、誘導ブリルアン散乱位相共役鏡を利用した光線分割レーザー増幅器の応用に適合する。
【００３９】
また、本発明の位相制御方式は、光線分割増幅レーザーで生成される各ビームの位相を制御して、位相差を”０”にする。したがって、分割レーザービームを一つのレーザービームであるように取扱うことができ、これは高いエネルギーを有するレーザービームを得るために非常に有用である。
【００４０】
本発明は、たとえ特定された実施例によって説明されたとしても、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではなく、請求の範囲によって決定されるものである。本発明の範囲と精神を逸脱しない限度内で、前記実施例を変形したり補完したりできることは、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば明確に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】従来の誘導ブリルアン散乱位相共役鏡を適用した光線分割増幅システムの概略図である。
【図２】従来の誘導ブリルアン散乱位相共役鏡を利用した焦点オーバーラップによる位相ロック方式を示した概略図である。
【図３】従来の誘導ブリルアン散乱位相共役鏡を利用したストークス波（Ｓｔｏｋｅｓ  ｗａｖｅ）バックシーディング技術による位相ロック方式を示した概略図である。
【図４】反射レーザービームの位相を決定するシステムを光線分割増幅器に適用した実施例の概略図である。
【図５】本発明の誘導ブリルアン散乱及び反射板を通じてレーザービームの位相を制御する実施例の概略図である。
【図６】圧電素子を制御して位相共役鏡で反射されるレーザービームを干渉させる過程を示した概略図である。
【図７】本発明の誘導ブリルアン散乱及び反射板によりレーザービームの位相を制御するまた他の実施例の概略図である。
【図８】光分割増幅器での位相制御装置の配置を示した概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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