【手続補正書】
【提出日】平成25年12月19日(2013.12.19)
【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】
マルチ波長ラマンレーザーシステムであって、
複数の反射器を有する共振器空洞であって、少なくとも一つの反射器は、ポンプビームのラマンシフト周波数に対応する周波数において前記共振器空洞からパルス化出力ビームを出力するために適合された出力反射器であり、前記出力反射器は、前記ラマン変換周波数において部分的に透過性を有する共振器空洞と、
ポンプ繰り返し速度を有するパルス化ポンプビームによってポンピングされるように前記共振器空洞内に配置された固体ラマン活性媒質であって、前記ラマン活性媒質上に入射するポンプパルスを前記共振器空洞内において共振するラマン変換周波数を有する共振パルスにラマン変換するための固体ラマン活性媒質と、
前記共振パルスがそれぞれのラウンドトリップにおいて前記ラマン活性媒質内においてポンプパルスと時間的且つ空間的の両方において一致し、前記ラマン活性媒質内において前記ラマン変換周波数を有する前記共振パルスをラマン増幅するように、前記共振器の光学長を調節して前記共振ラマン変換パルスのラウンドトリップ時間を前記ポンプビームの繰り返し速度と整合させるための共振器調節器と、
異なる波長の前記共振器空洞内の共振光を空間的に分散させて複数の結合共振器空洞内に複数の空間的に分離された共振ビームを生成するために前記共振器空洞内に配置される分散素子と、
前記空間的に分離された共振ビームのそれぞれに対応する複数の調節可能な反射器であって、それぞれの調節可能な反射器は、個々の空間的に分離された共振ビームが上部に入射するように配置されており、且つ、それぞれの調節可能な反射器は、前記空間的に分離された共振ビームのそれぞれが、それぞれ、ポンプパルス又は共振ビームのパルスとそれぞれのラウンドトリップにおいて前記ラマン活性媒質内において時間的且つ空間的の両方において一致することにより、マルチ波長ラマンレーザーシステムを提供するように、前記個々の空間的に分離された共振ビームによって観察される個々の結合共振器空洞の光学長を調節することにより、前記対応する空間的に分離されたビームの前記ラウンドトリップ時間を前記ポンプビームの繰り返し速度又は前記共振器空洞内において共振しているビームの繰り返し速度と整合させるように適合されている、複数の調節可能な反射器と、
を有するシステム。
【請求項２】
マルチ波長ラマンレーザーシステムであって、
複数の反射器を有する共振器空洞と、
ポンプ繰り返し速度を有するパルス化ポンプビームによってポンピングされるように前記共振器空洞内に配置され、且つ、上部に入射する前記共振器空洞内の光をラマン変換するための固体ラマン活性媒質と、
異なる波長の前記空洞内において共振する光を空間的に分散させて前記共振器空洞内に複数の空間的に分離された共振ビームを生成するために前記共振器空洞内に配置された分散素子と、
個々の空間的に分離された共振ビームが上部に入射して複数の結合共振器空洞を形成するように配置された複数の調節可能な反射器であって、それぞれの調節可能な反射器は、前記空間的に分離された共振ビームのそれぞれが、それぞれ、ポンプパルス又は異なる周波数の共振ビームのパルスとそれぞれのラウンドトリップにおいて前記ラマン活性媒質内において時間的且つ空間的の両方において一致するように、前記空間的に分離されたビームによって観察される前記個々の結合共振器空洞の光学長を調節することにより、前記対応する空間的に分離されたビームの前記ラウンドトリップ時間を前記ポンプビームの繰り返し速度又は前記共振器空洞内において共振しているビームの繰り返し速度と整合させるように適合されている、複数の調節可能な反射器と、を有し、
前記調節可能な反射器のうちの少なくとも一つは、前記ポンプビームのラマンシフト周波数に対応する周波数において前記共振器空洞からパルス化出力ビームを出力するために適合された出力反射器であり、前記出力反射器は、前記ラマンシフト周波数において部分的な透過性を有する、システム。
【請求項３】
少なくとも一つの反射器は、パルス化ポンプビームを前記共振器空洞に入射させるために適合された入力反射器である請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記分散素子は、前記共振器空洞内において複数のラマンシフトビームを空間的に分散させ、前記ラマンシフトビームは、前記ラマン活性媒質の１次ストークス次数、２次ストークス次数、３次ストークス次数、又は更に高次のストークス次数に対応する請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
それぞれの個々の空間的に分離されたビームと関連付けられた前記調節可能な反射器のそれぞれは、前記空間的に分離された共振ビームの前記個々のストークス次数に対応するように構成されている請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記分散素子は、格子、プリズム、及び一対のプリズムからなる群から選択される請求項２〜５の何れか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記ポンプのポンプ源は、モードロックポンプ源である請求項１〜６の何れか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記ポンプのポンプ源は、連続波モードロックポンプ源である請求項１〜７の何れか一項に記載のシステム。
【請求項９】
前記ポンプのポンプ源は、ポンプ共振器空洞を含むポンプレーザーを有し、前記ポンプ共振器空洞は、前記共振器空洞と結合されている請求項１〜８の何れか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記システムは、同期ポンピングラマンレーザーシステムである請求項１〜９の何れか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記パルス化出力ビームは、０．０５〜４０ピコ秒のパルス幅のパルスを有する請求項１〜１０の何れか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記ラマン活性媒質は、ＫＧＷ（タングステン酸カリウムガドリニウム）、ＫＹＷ（タングステン酸カリウムイットリウム）、Ｂａ（ＮＯ3）2（硝酸バリウム）、ＬｉＩＯ3（ヨウ素酸リチウム）、ＭｇＯ：ＬｉＮｂＯ3（酸化マグネシウムドープニオブ酸リチウム）、ＢａＷＯ4（タングステン酸バリウム）、ＰｂＷＯ4（タングステン酸鉛）、ＣａＷＯ4（タングステン酸カルシウム）、その他の適切なタングステン酸塩又はモリブデン酸塩、ダイアモンド、シリコン、ＧｄＹＶＯ4（バナジウム酸ガドリニウム）、ＹＶＯ4（バナジウム酸イットリウム）、ＬｉＮｂＯ3（ニオブ酸リチウム）、ラマン活性を有するその他の適切な結晶質又はガラス材料、及びラマン活性光ファイバからなる群から選択される請求項１〜１１の何れか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
前記共振器空洞内において共振する一つ又は複数のビームの周波数変換のために前記共振器空洞内に配置された非線形媒質を更に有する請求項１〜１２の何れか一項に記載のシステム。
【請求項１４】
前記非線形媒質は、前記共振器空洞内において共振する選択されたビームの２次高調波生成又は３次高調波生成のために構成されている請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記非線形媒質は、前記共振器空洞内において共振する少なくとも二つのビームの和周波数生成又は差周波数生成のために構成されている請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
前記非線形媒質は、ＬＢＯ、ＬＴＢＯ、ＢＢＯ、ＫＢＯ、ＫＴＰ、ＲＴＡ、ＲＴＰ、ＫＴＡ、ＡＤＰ、ＬｉＩＯ3、ＫＤ＊Ｐ、ＬｉＮｂＯ3、及び周期分極したＬｉＮｂＯ3からなる群から選択される請求項１３〜１５の何れか一項に記載のシステム。
【請求項１７】
マルチ波長ラマンレーザーシステムであって、
異なる周波数の光を共振させるように適合された少なくとも二つの結合共振器空洞を規定する複数の反射器であって、前記複数の反射器のうちの少なくとも二つは、調節可能な反射器であり、それぞれの調節可能な反射器は、個々の結合共振器空洞と関連付けられている複数の反射器と、
上部に入射する前記共振器空洞内の光をラマン変換するための固体ラマン活性媒質であって、前記ラマン活性媒質は、前記結合共振器空洞のそれぞれ内に配置され、且つ、ポンプ繰り返し速度を有するパルス化ポンプビームによってポンピングされるように適合されている固体ラマン活性媒質と、
異なる周波数の光を空間的に分散させて少なくとも二つの空間的に分散されたビームを形成するために前記結合共振器空洞のそれぞれ内に配置された分散素子であって、前記空間的に分離されたビームのそれぞれは、個々の結合共振器空洞内において共振するように適合された周波数を有する分散素子と、を有し、
前記調節可能な反射器のそれぞれは、前記結合共振器空洞のそれぞれ内において共振する光のパルスが、それぞれ、ポンプパルス又は異なる周波数の共振ビームのパルスとそれぞれのラウンドトリップにおいて前記ラマン活性媒質内において時間的且つ空間的の両方において一致するように、個々の結合共振器空洞の光学長を独立的に調節して前記対応する空間的に分離されたビームのラウンドトリップ時間を前記ポンプビームの繰り返し速度又は異なる共振器空洞内において共振する異なる周波数のビームの繰り返し速度と整合させるように適合されている、システム。
【請求項１８】
少なくとも一つの反射器は、前記パルス化ポンプビームを入射させるように適合されている請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記調節可能な反射器のうちの少なくとも一つは、前記個々の共振器空洞内において共振する光の一部分を出力するように適合されている請求項１７又は１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記調節可能な反射器のうちの何れか以外の反射器が、前記共振器空洞内において共振する一つ又は複数の選択された出力周波数を有する光の一部分を出力するように適合されている請求項１７〜１９の何れか一項に記載のシステム。
【請求項２１】
三つの結合共振器空洞であって、それぞれの空洞は、空間的に分離された異なる周波数の光を共振させるように適合されている三つの結合共振器空洞と、
三つの調節可能な反射器であって、それぞれが、他の調節可能な反射器のそれぞれと関連付けられた共振器空洞と異なる共振器空洞と関連付けられ、且つ、前記空間的に分離された共振ビームのそれぞれが、それぞれ、ポンプパルス又は共振ビームのパルスとそれぞれのラウンドトリップにおいて前記ラマン活性媒質内において時間的且つ空間的の両方において一致するように、関連付けられた前記結合共振器空洞の光学長を調節して前記対応する空間的に分離されたビームのラウンドトリップ時間を前記ポンプビームの繰り返し速度又は異なる共振器空洞内において共振する異なる周波数のビームの繰り返し速度と整合させるように適合されている三つの調節可能な反射器と、
を有する請求項１７〜２０の何れか一項に記載のシステム。
【請求項２２】
四つ以上の結合共振器空洞であって、それぞれの空洞は、空間的に分離された異なる周波数の光を共振させるように適合されている四つ以上の結合共振器空洞と、
四つの以上の調節可能な反射器であって、それぞれが、他の調節可能な反射器のそれぞれと関連付けられた共振器空洞と異なる共振器空洞と関連付けられ、且つ、前記空間的に分離された共振ビームのそれぞれが、それぞれ、ポンプパルス又は共振ビームのパルスとそれぞれのラウンドトリップにおいて前記ラマン活性媒質内において時間的且つ空間的の両方において一致するように、関連付けられた前記個々の結合共振器空洞の光学長を調節して前記対応する空間的に分離されたビームのラウンドトリップ時間を前記ポンプビームの繰り返し速度又は異なる共振器空洞内において共振する異なる周波数のビームの繰り返し速度と整合させるように適合されている四つ以上の調節可能な反射器と、
を有する請求項１７〜２０の何れか一項に記載のシステム。
【請求項２３】
前記結合共振器空洞のそれぞれは、前記ポンプビームの周波数について前記ラマン活性媒質のストークス周波数に対応する周波数の光を共振させるように適合されている請求項１７又は２１に記載のシステム。
【請求項２４】
マルチ波長ラマンレーザーシステムを提供する方法であって、
異なる周波数の光を共振させるように適合された少なくとも二つの結合共振器空洞を規定する複数の反射器であって、前記複数の反射器のうちの少なくとも二つが、調節可能な反射器であり、それぞれの調節可能な反射器が、個々の結合共振器空洞と関連付けられている複数の反射器を提供し、
前記結合共振器空洞のそれぞれ内に配置され、且つ、ポンプ繰り返し速度を有するパルス化ポンプビームによってポンピングされるように適合されている固体ラマン活性媒質であって、上部に入射する前記共振器空洞内の光をラマン変換するための固体ラマン活性媒質を提供し、
異なる周波数の光を空間的に分散させて、それぞれが個々の結合共振器空洞内において共振するように適合された周波数を有する少なくとも二つの空間的に分離されたビームを形成するために前記結合共振器空洞のそれぞれ内に配置された分散素子を提供し、
前記結合共振器空洞のそれぞれ内において共振する光のパルスが、それぞれ、ポンプパルス又は異なる周波数の共振ビームのパルスとそれぞれのラウンドトリップにおいて前記ラマン活性媒質内において時間的且つ空間的の両方において一致するように、前記調節可能な反射器のそれぞれを独立的に調節して個々の結合共振器空洞の光学長を調節し、前記対応する空間的に分離されたビームのラウンドトリップ時間を前記ポンプビームの繰り返し速度又は異なる共振器空洞内において共振する異なる周波数のビームの繰り返し速度と整合させること、
を含む方法。
【請求項２５】
少なくとも一つの反射器は、パルス化ポンプビームを入射させるように適合されている請求項２４に記載の方法。