(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繰り返し周波数が所定値に制御されたマスタレーザ光パルスを出力するマスタレーザと、
スレーブレーザ光パルスを出力するスレーブレーザと、
前記所定値の周波数の基準電気信号の電圧と、所定の電圧とを比較し、その結果を出力する基準比較器と、
前記スレーブレーザ光パルスの光強度に基づく電圧と、前記所定の電圧とを比較し、その結果を出力する測定比較器と、
前記基準比較器の出力と、前記測定比較器の出力との位相差を検出する位相差検出器と、
前記位相差検出器の出力の高周波成分を除去するループフィルタと、
前記ループフィルタの出力に、繰り返し周波数制御信号を加算する加算器と、
を備え、
前記繰り返し周波数制御信号が一定の繰り返し周期を有し、
前記加算器の出力に応じて、前記スレーブレーザ光パルスの繰り返し周波数が変化する、
繰り返し周波数制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の繰り返し周波数制御装置であって、
前記所定の電圧は、接地電位である、
繰り返し周波数制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の繰り返し周波数制御装置であって、
前記スレーブレーザの共振器長が、前記加算器の出力に応じて、変化する、
繰り返し周波数制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の繰り返し周波数制御装置であって、
前記スレーブレーザは、ピエゾ素子を有し、
前記ピエゾ素子に、前記加算器の出力が与えられ、
前記ピエゾ素子の伸縮により、前記スレーブレーザの共振器長が変化する、
繰り返し周波数制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載の繰り返し周波数制御装置であって、
前記スレーブレーザ光パルスを受ける光電変換部と、
前記光電変換部の出力の高周波成分を除去するローパスフィルタと、
を備えた繰り返し周波数制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載の繰り返し周波数制御装置であって、
前記繰り返し周波数制御信号は、任意波形発生器から出力される、
繰り返し周波数制御装置。
【請求項７】
請求項１に記載の繰り返し周波数制御装置であって、
前記所定値の周波数の基準電気信号の電圧と、前記所定の電圧とを比較し、その結果を出力するマスタ側基準比較器と、
前記マスタレーザ光パルスの光強度に基づく電圧および前記所定値の周波数を有するマスタ側測定電気信号の電圧と、前記所定の電圧とを比較し、その結果を出力するマスタ側測定比較器と、
前記マスタ側基準比較器の出力と、前記マスタ側測定比較器の出力との位相差を検出するマスタ側位相差検出器と、
前記マスタ側位相差検出器の出力の高周波成分を除去するマスタ側ループフィルタと、
を備え、
前記マスタ側ループフィルタの出力に応じて、前記マスタレーザ光パルスの繰り返し周波数が変化する、
繰り返し周波数制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光パルスの繰り返し周波数の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、２台のレーザの繰り返し周波数をそれぞれ独立して制御することにより、２台のレーザの繰り返し周波数の差を一定にするシステムが知られている（例えば、特許文献１の図１８、[0077]を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４５６５１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、２台のレーザの繰り返し周波数の差を変動させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明にかかる繰り返し周波数制御装置は、繰り返し周波数が所定値に制御されたマスタレーザ光パルスを出力するマスタレーザと、スレーブレーザ光パルスを出力するスレーブレーザと、前記所定値の周波数の基準電気信号の電圧と、所定の電圧とを比較し、その結果を出力する基準比較器と、前記スレーブレーザ光パルスの光強度に基づく電圧と、前記所定の電圧とを比較し、その結果を出力する測定比較器と、前記基準比較器の出力と、前記測定比較器の出力との位相差を検出する位相差検出器と、前記位相差検出器の出力の高周波成分を除去するループフィルタと、前記ループフィルタの出力に、繰り返し周波数制御信号を加算する加算器と、を備え、前記繰り返し周波数制御信号が一定の繰り返し周期を有し、前記加算器の出力に応じて、前記スレーブレーザ光パルスの繰り返し周波数が変化するように構成される。
【０００６】
上記のように構成された繰り返し周波数制御装置によれば、マスタレーザが、繰り返し周波数が所定値に制御されたマスタレーザ光パルスを出力する。スレーブレーザが、スレーブレーザ光パルスを出力する。基準比較器が、前記所定値の周波数の基準電気信号の電圧と、所定の電圧とを比較し、その結果を出力する。測定比較器が、前記スレーブレーザ光パルスの光強度に基づく電圧と、前記所定の電圧とを比較し、その結果を出力する。位相差検出器が、前記基準比較器の出力と、前記測定比較器の出力との位相差を検出する。ループフィルタが、前記位相差検出器の出力の高周波成分を除去する。加算器が、前記ループフィルタの出力に、繰り返し周波数制御信号を加算する。前記繰り返し周波数制御信号が一定の繰り返し周期を有する。前記加算器の出力に応じて、前記スレーブレーザ光パルスの繰り返し周波数が変化する。
【０００７】
なお、本発明にかかる繰り返し周波数制御装置は、前記所定の電圧が、接地電位であるようにしてもよい。
【０００８】
なお、本発明にかかる繰り返し周波数制御装置は、前記スレーブレーザの共振器長が、前記加算器の出力に応じて、変化するようにしてもよい。
【０００９】
なお、本発明にかかる繰り返し周波数制御装置は、前記スレーブレーザが、ピエゾ素子を有し、前記ピエゾ素子に、前記加算器の出力が与えられ、前記ピエゾ素子の伸縮により、前記スレーブレーザの共振器長が変化するようにしてもよい。
【００１０】
なお、本発明にかかる繰り返し周波数制御装置は、前記スレーブレーザ光パルスを受ける光電変換部と、前記光電変換部の出力の高周波成分を除去するローパスフィルタとを備えるようにしてもよい。
【００１１】
なお、本発明にかかる繰り返し周波数制御装置は、前記繰り返し周波数制御信号が、任意波形発生器から出力されるようにしてもよい。
【００１２】
なお、本発明にかかる繰り返し周波数制御装置は、前記所定値の周波数の基準電気信号の電圧と、前記所定の電圧とを比較し、その結果を出力するマスタ側基準比較器と、前記マスタレーザ光パルスの光強度に基づく電圧および前記所定値の周波数を有するマスタ側測定電気信号の電圧と、前記所定の電圧とを比較し、その結果を出力するマスタ側測定比較器と、前記マスタ側基準比較器の出力と、前記マスタ側測定比較器の出力との位相差を検出するマスタ側位相差検出器と、前記マスタ側位相差検出器の出力の高周波成分を除去するマスタ側ループフィルタとを備え、前記マスタ側ループフィルタの出力に応じて、前記マスタレーザ光パルスの繰り返し周波数が変化するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態にかかる繰り返し周波数制御装置１の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる測定比較器１１５の出力電圧の波形（図２（ａ））、基準比較器１２２の出力電圧の波形（図２（ｂ））を示す図である。
【図３】繰り返し周波数制御信号源２３８の出力（図３（ａ））、加算器２３５の出力（図３（ｂ））、スレーブレーザ２１２の繰り返し周波数（図３（ｃ））、マスタレーザ１１２の繰り返し周波数（図３（ｄ））を示す図である。
【図４】繰り返し周波数制御信号の出力の変形例を示す図であり、繰り返し周波数制御信号源２３８の出力（図４（ａ））、加算器２３５の出力（図４（ｂ））、スレーブレーザ２１２の繰り返し周波数（図４（ｃ））、マスタレーザ１１２の繰り返し周波数（図４（ｄ））を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態にかかる繰り返し周波数制御装置１の構成を示す機能ブロック図である。図２は、本発明の実施形態にかかる測定比較器１１５の出力電圧の波形（図２（ａ））、基準比較器１２２の出力電圧の波形（図２（ｂ））を示す図である。
【００１６】
本発明の実施形態にかかる繰り返し周波数制御装置１は、マスタレーザ１１２、光カプラ１１４、測定比較器（マスタ側測定比較器）１１５、フォトダイオード（マスタ側光電変換部）１１６、ローパスフィルタ１１７、アンプ１１８、基準電気信号源１２１、基準比較器（マスタ側基準比較器）１２２、位相比較器（マスタ側位相差検出器）１３２、ループフィルタ（マスタ側ループフィルタ）１３４、ピエゾドライバ１３６、スレーブレーザ２１２、光カプラ２１４、測定比較器２１５、フォトダイオード（光電変換部）２１６、ローパスフィルタ２１７、アンプ２１８、基準比較器２２２、位相比較器（位相差検出器）２３２、ループフィルタ２３４、加算器２３５、ピエゾドライバ２３６、繰り返し周波数制御信号源２３８を備える。
【００１７】
マスタレーザ１１２は、マスタレーザ光パルスを出力する。なお、マスタレーザ光パルスの繰り返し周波数は、所定値に制御されている。この所定値は、基準電気信号源１２１の出力する基準電気信号の周波数（例えば、50MHz）と等しい。
【００１８】
マスタレーザ１１２は、ピエゾ素子１１２ｐを有する。ピエゾ素子１１２ｐは、ループフィルタ１３４の出力の電圧が、ピエゾドライバ１３６により増幅されて印加されることにより、Ｘ方向（図１における横方向）に伸縮する。ピエゾ素子１１２ｐのＸ方向の伸縮によって、マスタレーザ１１２のレーザ共振器長が変化する。レーザ共振器長の変化により、マスタレーザ光パルスの繰り返し周波数が変化する。
【００１９】
光カプラ１１４は、マスタレーザ１１２の出力するマスタレーザ光パルスを受け、例えば、パワー比にして、１：９の割合で、フォトダイオード１１６と外部に出力する。例えば、フォトダイオード１１６に与えられるマスタレーザ光パルスの光パワーが、マスタレーザ１１２の出力するマスタレーザ光パルスの光パワーの１０％ということになる。
【００２０】
フォトダイオード（マスタ側光電変換部）１１６は、光カプラ１１４からマスタレーザ光パルスを受け、電気信号に変換する。マスタレーザ光パルスの繰り返し周波数は50MHzに制御されている。よって、この電気信号は、周波数50MHzの成分（基準電気信号の周波数の成分）と、高周波成分（周波数が50MHzよりもはるかに高い）とを有することになる。
【００２１】
ローパスフィルタ１１７は、フォトダイオード１１６の出力の高周波成分を除去する。ローパスフィルタ１１７のカットオフ周波数は、例えば70MHzである。よって、ローパスフィルタ１１７が、フォトダイオード１１６の出力を受けると、高周波成分が除去され、周波数50MHzの成分（基準電気信号の周波数の成分）が通過することになる。なお、「除去」といった場合、必ずしも完全な除去のみを意味するわけではなく、わずかに高周波成分が残ってしまっても「除去」に該当する。これ以降の「除去」も同じ意味である。
【００２２】
アンプ１１８は、ローパスフィルタ１１７の出力を増幅する。アンプ１１８の出力を、測定電気信号という。測定電気信号を得ることが、マスタレーザ光パルスの光強度を測定することに相当する。
【００２３】
マスタ側測定電気信号は、フォトダイオード１１６の出力を、アンプ１１８で増幅したものなので、マスタレーザ光パルスの光強度に基づく電圧を有する。しかも、マスタ側測定電気信号は、ローパスフィルタ１１７を通過したものなので、所定値の周波数（基準電気信号の周波数）を有する。
【００２４】
なお、ローパスフィルタ１１７とアンプ１１８とを入れ替え、フォトダイオード１１６の出力を、アンプ１１８を介して、ローパスフィルタ１１７に与えるようなことも考えられる。この場合は、マスタ側測定電気信号は、ローパスフィルタ１１７の出力である。いずれにせよ、マスタ側測定電気信号が、ローパスフィルタ１１７の出力に基づくものであることには、変わりは無い。
【００２５】
基準電気信号源１２１は、所定値の周波数（例えば、50MHz）の基準電気信号を出力する。
【００２６】
基準比較器（マスタ側基準比較器）１２２は、基準電気信号の電圧と、所定の電圧とを比較し、その結果を出力する。なお、所定の電圧は、例えば、接地電位である。図１を参照して、基準比較器１２２の二個の入力端は、一方が基準電気信号源１２１の出力に接続され、他方が接地されている。基準比較器２２の二個の入力端に入力される電圧の大小関係に応じて、基準比較器１２２が出力する信号が定められる。
【００２７】
例えば、図２（ｂ）を参照して、基準電気信号源１２１の出力の電圧＞接地電位（＝０[V]）であれば、基準比較器１２２が出力する信号の電圧が所定の正の値である。基準電気信号源１２１の出力の電圧≦接地電位（＝０[V]）であれば、基準比較器１２２が出力する信号の電圧が０[V]である。
【００２８】
測定比較器（マスタ側測定比較器）１１５は、マスタ側測定電気信号の電圧と、所定の電圧（例えば、接地電位）とを比較し、その結果を出力する。すなわち、測定比較器１１５は、アンプ１１８の出力と、所定の電圧とを受け、両者を比較し、その結果を出力する。
【００２９】
例えば、図２（ａ）を参照して、アンプ１１８の出力の電圧＞接地電位（＝０[V]）であれば、測定比較器１１５が出力する信号の電圧が所定の正の値である。アンプ１８の出力の電圧≦接地電位（＝０[V]）であれば、測定比較器１１５が出力する信号の電圧が０[V]である。
【００３０】
位相比較器（マスタ側位相差検出器）１３２は、基準比較器１２２の出力と、測定比較器１１５の出力との位相差を検出して出力する。
【００３１】
ループフィルタ（マスタ側ループフィルタ）１３４は、位相比較器１３２の出力の高周波成分を除去する。
【００３２】
ピエゾドライバ１３６は、例えば、パワーアンプであり、ループフィルタ１３４の出力を増幅する。ピエゾドライバ１３６の出力は、ピエゾ素子１１２ｐに与えられる。これにより、ピエゾ素子１１２ｐがＸ方向に伸縮する。ただし、位相比較器１３２の検出する位相差が一定値（例えば、０度、９０度または−９０度）になるように、ピエゾ素子１１２ｐを伸縮させるものとする。これにより、マスタレーザ光パルスの繰り返し周波数を、正確に、基準電気信号の周波数（例えば、50MHz）に合わせることができる。
【００３３】
スレーブレーザ２１２は、スレーブレーザ光パルスを出力する。
【００３４】
スレーブレーザ２１２は、ピエゾ素子２１２ｐを有する。ピエゾ素子２１２ｐは、加算器２３５の出力の電圧が、ピエゾドライバ２３６により増幅されて印加されることにより、Ｘ方向（図１における横方向）に伸縮する。ピエゾ素子２１２ｐのＸ方向の伸縮によって、スレーブレーザ２１２のレーザ共振器長が変化する。レーザ共振器長の変化により、スレーブレーザ光パルスの繰り返し周波数が変化する。
【００３５】
光カプラ２１４は、光カプラ１１４と同様の部品であり、スレーブレーザ２１２の出力するスレーブレーザ光パルスを受け、例えば、パワー比にして、１：９の割合で、フォトダイオード２１６と外部に出力する。
【００３６】
フォトダイオード（光電変換部）２１６は、フォトダイオード１１６と同様の部品であり、光カプラ２１４からスレーブレーザ光パルスを受け、電気信号に変換する。スレーブレーザ光パルスの繰り返し周波数は、50MHz（基準電気信号の周波数）に、繰り返し周波数制御信号に応じた値を加算した値（50MHz近傍といえる）に制御されている（図３（ｃ）参照）。よって、この電気信号は、周波数50MHz近傍の成分と、高周波成分（周波数が50MHzよりもはるかに高い）とを有することになる。
【００３７】
ローパスフィルタ２１７は、ローパスフィルタ１１７と同様の部品であり、フォトダイオード２１６の出力の高周波成分を除去する。ローパスフィルタ２１７のカットオフ周波数は、例えば70MHzである。よって、ローパスフィルタ２１７が、フォトダイオード２１６の出力を受けると、高周波成分が除去され、周波数50MHz近傍の成分が通過することになる。
【００３８】
アンプ２１８は、アンプ１１８と同様の部品であり、ローパスフィルタ２１７の出力を増幅する。アンプ２１８の出力を、測定電気信号という。測定電気信号を得ることが、スレーブレーザ光パルスの光強度を測定することに相当する。
【００３９】
測定電気信号は、フォトダイオード２１６の出力を、アンプ２１８で増幅したものなので、スレーブレーザ光パルスの光強度に基づく電圧を有する。しかも、測定電気信号は、ローパスフィルタ２１７を通過したものなので、所定値の周波数50MHz近傍の周波数を有する。
【００４０】
ローパスフィルタ１１７とアンプ１１８とを入れ替えてもよいことと同様に、ローパスフィルタ２１７とアンプ２１８とを入れ替えてもよい。いずれにせよ、測定電気信号が、ローパスフィルタ２１７の出力に基づくものであることには、変わりは無い。
【００４１】
基準比較器２２２は、基準比較器１２２と同じものであり説明を省略する。
【００４２】
測定比較器２１５は、測定比較器１１５と同様の部品であり、測定電気信号の電圧（スレーブレーザ光パルスの光強度に基づく電圧）と、所定の電圧（例えば、接地電位）とを比較し、その結果を出力する。すなわち、測定比較器２１５は、アンプ２１８の出力と、所定の電圧とを受け、両者を比較し、その結果を出力する。
【００４３】
位相比較器（位相差検出器）２３２は、位相比較器１３２と同様の部品であり、基準比較器２２２の出力と、測定比較器２１５の出力との位相差を検出して出力する。
【００４４】
ループフィルタ２３４は、ループフィルタ１３４と同様の部品であり、位相比較器２３２の出力の高周波成分を除去する。
【００４５】
ピエゾドライバ２３６は、ピエゾドライバ１３６と同様の部品であり加算器２３５の出力を増幅する。ピエゾドライバ２３６の出力は、ピエゾ素子２１２ｐに与えられる。これにより、ピエゾ素子２１２ｐがＸ方向に伸縮する。ただし、位相比較器２３２の検出する位相差が一定値（例えば、０度、９０度または−９０度）になるように、ピエゾ素子２１２ｐを伸縮させるものとする。これにより、スレーブレーザ光パルスの繰り返し周波数を、50MHz（基準電気信号の周波数）に、繰り返し周波数制御信号に応じた値を加算した値（50MHz近傍といえる）に合わせることができる。
【００４６】
加算器２３５は、ループフィルタ２３４の出力に、繰り返し周波数制御信号を加算して、出力する。
【００４７】
繰り返し周波数制御信号源２３８は、例えば、任意波形発生器であり、繰り返し周波数制御信号を出力する。繰り返し周波数制御信号は一定の繰り返し周期を有する。繰り返し周波数制御信号は、時間を横軸にとった場合、例えば正弦波で図示されることも考えられるし（図３（ａ）参照）、または、直線的に増加および減少を繰り返すことも考えられる（図４（ａ）参照）。なお、繰り返し周波数制御信号は、例えば、250Hz程度の繰り返し周波数の信号である。
【００４８】
次に、本発明の実施形態の動作を説明する。
【００４９】
（１）繰り返し周波数制御信号を出力する前
この場合、繰り返し周波数制御装置１の動作は、通常のＰＬＬ回路と同様なものとなる。すなわち、マスタレーザ光パルスおよびスレーブレーザ光パルスの繰り返し周波数が50MHzになる。
【００５０】
マスタレーザ光パルスの繰り返し周波数が50MHzになる動作を以下に説明する。スレーブレーザ光パルスの繰り返し周波数についても同様である。
【００５１】
図２（ｂ）を参照して、基準電気信号源１２１からは、所定の周波数（例えば、50MHz）の基準電気信号が出力されている。また、基準比較器１２２からは、基準電気信号の電圧と、接地電位（＝０[V]）との比較結果が出力される。よって、繰り返し周波数が50MHzのパルスが、基準比較器１２２から出力されている。
【００５２】
ここで、図２（ａ）を参照して、マスタレーザ光パルスの繰り返し周波数が50MHzからずれており、アンプ１１８の出力波形の位相が、基準電気信号源１２１の出力波形の位相とずれているとする。
【００５３】
この場合、図１を参照して、マスタレーザ１１２の出力するマスタレーザ光パルスは光カプラ１１４によりその一部がフォトダイオード１１６に導かれ、光電変換され、さらにローパスフィルタ１１７を通過することにより高周波成分が除去される。さらに、ローパスフィルタ１１７の出力はアンプ１１８により増幅され、測定比較器１１５により、位相制御信号の電圧＝接地電位（＝０[V]）と比較される。
【００５４】
位相比較器１３２は、測定比較器１１５の出力の位相と、基準比較器１２２の出力の位相とを比較し、両者の位相差を検出して出力する。位相比較器１３２の出力は、ループフィルタ１３４により高周波成分が除去され、ピエゾドライバ１３６により増幅されて、ピエゾ素子１１２ｐに与えられる。位相比較器１３２の検出する位相差が一定値（例えば、０度、９０度または−９０度）になるように、ピエゾ素子１１２ｐが伸縮する。これにより、マスタレーザ光パルスの繰り返し周波数を、正確に、基準電気信号の周波数50MHzに合わせることができる。
【００５５】
図２において、位相比較器１３２の検出する位相差が０度になるように制御されるとすれば、測定比較器１１５の出力波形が左側にずれていき、基準比較器１２２の出力波形と重なるようになる。すると、アンプ１１８の出力波形が、基準電気信号源１２１の出力波形に一致する。よって、マスタレーザ光パルスの繰り返し周波数を、正確に、基準電気信号の周波数50MHzに合わせることができる。
【００５６】
マスタレーザ光パルスおよびスレーブレーザ光パルスの繰り返し周波数を所定値f0(=50MHz)に合わせた後は、外乱が無いと仮定した場合、ピエゾ素子１１２ｐ、２１２ｐに印加する電圧を一定に保てば、マスタレーザ光パルスおよびスレーブレーザ光パルスの繰り返し周波数を所定値に保ち続けることができる。
【００５７】
図３は、繰り返し周波数制御信号源２３８の出力（図３（ａ））、加算器２３５の出力（図３（ｂ））、スレーブレーザ２１２の繰り返し周波数（図３（ｃ））、マスタレーザ１１２の繰り返し周波数（図３（ｄ））を示す図である。
【００５８】
図３には、時間０〜ｔ０において、加算器２３５の出力をV0に保ち、スレーブレーザ光パルスの繰り返し周波数を所定値f0に保つことが図示されている（図３（ｂ）〜（ｃ）参照）。また、同様に、時間０〜ｔ０において、マスタレーザ光パルスの繰り返し周波数を所定値f0に保つことが図示されている（図３（ｄ）参照）。
【００５９】
ここで、時間ｔ０において、繰り返し周波数制御信号の出力を開始する。
【００６０】
（２）繰り返し周波数制御信号を出力した後
繰り返し周波数制御信号が、時間を横軸にとった場合、例えば正弦波で図示されるとする（図３（ａ）参照）。
【００６１】
すると、加算器２３５の出力も、V0から上下に変動する（図３（ｂ）参照）。
【００６２】
加算器２３５の出力が増加（減少）すれば、ピエゾ素子２１２ｐに印加される電圧も高く（低く）なり、ピエゾ素子２１２ｐが伸長（収縮）する。ここで、ピエゾ素子２１２ｐが伸長（収縮）したときに、スレーブレーザ２１２のレーザ共振器長が短く（長く）なるように設計されているものとする。すると、スレーブレーザ２１２の繰り返し周波数が増大（減少）する。
【００６３】
よって、スレーブレーザ２１２の繰り返し周波数も、加算器２３５の出力と同様に、上下に変動する（図３（ｃ）参照）。スレーブレーザ２１２の繰り返し周波数の上下に変動する値は、繰り返し周波数制御信号に応じた値となる。
【００６４】
一方、マスタレーザ光パルスの繰り返し周波数は特に変動しない（図３（ｄ）参照）。
【００６５】
図４は、繰り返し周波数制御信号の出力の変形例を示す図であり、繰り返し周波数制御信号源２３８の出力（図４（ａ））、加算器２３５の出力（図４（ｂ））、スレーブレーザ２１２の繰り返し周波数（図４（ｃ））、マスタレーザ１１２の繰り返し周波数（図４（ｄ））を示す図である。
【００６６】
繰り返し周波数制御信号は、時間を横軸にとった場合、直線的に増加および減少を繰り返すことも考えられ（図４（ａ）参照）、この場合の加算器２３５の出力（図４（ｂ）参照）、スレーブレーザ２１２の繰り返し周波数（図４（ｃ）参照）、マスタレーザ光パルスの繰り返し周波数（図４（ｄ）参照）も同様である。
【００６７】
本発明の実施形態によれば、スレーブレーザ２１２の繰り返し周波数が上下に変動する一方で、マスタレーザ１１２の繰り返し周波数が一定なので、２台のレーザの繰り返し周波数の差を変動させることができる。
【００６８】
なお、マスタレーザ光パルスおよびスレーブレーザ光パルスは、THz光を用いた測定装置に使用できる。
【００６９】
例えば、マスタレーザ光パルスをTHz光発生器（例えば、光伝導スイッチ）に与えて、THz光を発生させて、被測定物に照射する。被測定物を透過し、または被測定物により反射されたTHz光をTHz光検出器（例えば、光伝導スイッチ）に与える。ここで、THz光検出器に、スレーブレーザ光パルスを与えることで、THz光の検出が可能となる。マスタレーザ光パルスおよびスレーブレーザ光パルスの繰り返し周波数に差があるので、被測定物を透過し、または被測定物により反射されたTHz光の波形の複数のポイントを観測することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１  繰り返し周波数制御装置
１１２  マスタレーザ
１１４  光カプラ
１１５  測定比較器（マスタ側測定比較器）
１１６  フォトダイオード（マスタ側光電変換部）
１１７  ローパスフィルタ
１１８  アンプ
１２１  基準電気信号源
１２２  基準比較器（マスタ側基準比較器）
１３２  位相比較器（マスタ側位相差検出器）
１３４  ループフィルタ（マスタ側ループフィルタ）
１３６  ピエゾドライバ
２１２  スレーブレーザ
２１４  光カプラ
２１５  測定比較器
２１６  フォトダイオード（光電変換部）
２１７  ローパスフィルタ
２１８  アンプ
２２２  基準比較器
２３２  位相比較器（位相差検出器）
２３４  ループフィルタ
２３５  加算器
２３６  ピエゾドライバ
２３８  繰り返し周波数制御信号源
【要約】
【課題】２台のレーザの繰り返し周波数の差を変動させる。
【解決手段】繰り返し周波数制御装置１は、繰り返し周波数が所定値に制御されたマスタレーザ光パルスを出力するマスタレーザ１１２と、スレーブレーザ光パルスを出力するスレーブレーザ２１２と、所定値の周波数の基準電気信号の電圧と、所定の電圧（接地電位）とを比較し、その結果を出力する基準比較器２２２と、スレーブレーザ光パルスの光強度に基づく電圧と、所定の電圧（接地電位）とを比較し、その結果を出力する測定比較器２１５と、基準比較器２２２の出力と、測定比較器２１５の出力との位相差を検出する位相差比較器２３２と、位相比較器の２３２の出力の高周波成分を除去するループフィルタ２３４と、ループフィルタ２３４の出力に、繰り返し周波数制御信号を加算する加算器２３５とを備える。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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